建筑結(jié)構(gòu)功能為承受豎向作用(主要 由重力 引起 )及水平作用(由風(fēng)和地震引起)。對(duì)于高層建筑特別是超高層建筑,水平作用的影響更大,因此可將高層建筑檢測(cè)定位于結(jié)構(gòu)抵抗或承受水平作 用性能的測(cè)試上。進(jìn)行高層建筑檢測(cè)的核心是如何測(cè)試識(shí)別結(jié)構(gòu)的實(shí)際形態(tài) 。為此，可先根據(jù)實(shí)際建筑的結(jié)構(gòu)形式，確定結(jié)構(gòu)力學(xué)模型(如桿系模型、層模型或連續(xù)化模型)，而將結(jié)構(gòu)形態(tài)的識(shí)別問(wèn)題轉(zhuǎn)化為容 易用數(shù)學(xué)工具處理的模型參數(shù)識(shí)別問(wèn)題 。
常規(guī)的系統(tǒng)(或系統(tǒng)參數(shù))識(shí)別問(wèn)題主要有兩類
第一類是已知系統(tǒng)的輸入和輸出，求系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ，此為系統(tǒng)的直接識(shí)別問(wèn)題 ；
第二類是已知 系統(tǒng)及其輸出，求輸 入，此為系統(tǒng)的源識(shí)問(wèn)題 。
高層建筑檢測(cè)是要識(shí)別系統(tǒng) ，如按第一類系統(tǒng)識(shí)別問(wèn)題 處理需確知輸入然而高層建筑體量巨大 ，很難對(duì)其施加足夠大的可控力或振動(dòng)作為輸入即使可能的話 ，也因?yàn)閷?duì)輸入設(shè)備要求高、試驗(yàn)費(fèi)用昂貴及試驗(yàn)時(shí)影響建筑物的正常使用并可能造成結(jié)構(gòu)損壞而不切實(shí)際 。因此 ，高層建筑檢測(cè)需要采用無(wú)確知輸入要求的間接系統(tǒng)識(shí)別法 。
一．建立在間接識(shí)別技術(shù)基礎(chǔ)上的高層建筑檢測(cè)的基本思想和技術(shù)路線是 ：
(1) 以環(huán)境干擾(地脈動(dòng)或／和脈動(dòng)風(fēng) )為輸入源 ，量測(cè)結(jié)構(gòu)的脈動(dòng)反應(yīng) 。
(2) 根據(jù)結(jié)構(gòu)的脈動(dòng)反應(yīng)，采用動(dòng)力模態(tài)識(shí)別技術(shù)識(shí)別結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)參數(shù)(固有頻率 、
阻尼比和振型坐標(biāo))。
(3) 根據(jù)實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力模態(tài)，通過(guò)求解結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征值的反問(wèn)題識(shí)別結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)
(4) 根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度和柔度等物理參數(shù)的變異，判別結(jié)構(gòu)損傷的部位和大小。
(5) 采用實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)可靠度分析，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的實(shí)際 可靠度水平 。
二． 結(jié)構(gòu)損傷診斷
2.1損傷的定義及表現(xiàn)
結(jié)構(gòu)損傷的定義為：結(jié)構(gòu)原有形態(tài)的破壞。結(jié)構(gòu)損傷在物理狀態(tài)空間表現(xiàn)為剛度降低、柔度增大；在模態(tài)狀態(tài)空問(wèn)表現(xiàn)為固有頻率降低
2．2 損傷的診斷
從實(shí)用的角度出發(fā)，結(jié)構(gòu)損傷診斷需判明損傷的部位及部位物理參數(shù)的變化由于損傷是相對(duì)的，是此時(shí)較初時(shí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變 。因此，損傷的客觀診斷需至少進(jìn)行兩次不同時(shí)刻的結(jié)構(gòu)測(cè)試，通過(guò)對(duì)比所識(shí)別的結(jié)構(gòu)不 同時(shí)刻的物理參數(shù) ，對(duì)損傷作出判斷 。
很多情況下(如舊房鑒定、災(zāi)后房屋鑒定)，需通過(guò)一次測(cè)試對(duì)結(jié)構(gòu)損傷作出判斷 ，此時(shí)可以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的理論狀態(tài)作為初時(shí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀態(tài)比較，結(jié)構(gòu)物理參數(shù)的改變可定義為結(jié)構(gòu)的理論損傷
三．結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)價(jià)
3.1 群體可靠度與單體可靠度常規(guī)的結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算所采用的結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)參數(shù)是群體統(tǒng)計(jì)意義上的 ，因此所計(jì)算的可靠度是結(jié)構(gòu)群體的可靠度，印大量同類結(jié)構(gòu)在隨機(jī)荷載下的概率可靠度水平 。通過(guò)結(jié)構(gòu)檢測(cè) ，可獲得單體結(jié)構(gòu)實(shí)際物理參數(shù)及其統(tǒng)計(jì)特征 ，以此計(jì)算的結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)的單體可靠度，即在隨機(jī)荷載下某一具體結(jié)構(gòu)的概率可靠水平 。由于建筑物的個(gè)性很強(qiáng)，結(jié)構(gòu)的單體可靠度較群體可靠度更有意義
3．2 整體剛度可靠度與整體強(qiáng)度可靠度
高層建筑抵抗側(cè)力需滿足整體剛度要求和整體強(qiáng)度要求。高層建筑整體剛度要求是對(duì)層間變形和樓頂變形 的要求。 由于通過(guò)結(jié)構(gòu)檢測(cè)，已識(shí)別出結(jié)構(gòu)剛度和柔度，按現(xiàn)有結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法(如一次二階矩法 )可簡(jiǎn)便計(jì)算結(jié)構(gòu)整體剛度可靠度 。
在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中，還未明確規(guī)定高層建筑整體強(qiáng)度要求，建議定義為結(jié)構(gòu)各樓層的層剪力和層彎矩 抗力 不小于 外載 引起 的樓 層 剪力 和 彎矩 。由于結(jié)構(gòu) 動(dòng)力 檢測(cè) 僅獲結(jié)構(gòu)整體剛度，為取得結(jié)構(gòu)樓層抗力，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)材料 取樣，取得實(shí)際材料強(qiáng)度指標(biāo) ，再由結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度參數(shù)和強(qiáng)度指標(biāo)，根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)型式 ，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析獲得結(jié)構(gòu)層抗力 ，進(jìn)而評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度可靠度 。
四．應(yīng)用
高層建筑檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，可應(yīng)用的領(lǐng)域有 ：
(1) 新建建筑鑒定。評(píng)價(jià)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性 。
(2) 舊建筑鑒定。診斷是否有損傷 ，評(píng)價(jià)能否繼續(xù)使用 。
(3) 災(zāi)后建筑損傷診斷 。標(biāo)識(shí)損傷位置和嚴(yán)重性，評(píng)判是否需加固和可否繼續(xù)使用 。
(4) 加固建筑檢測(cè)評(píng)判加固效果和加固后建筑的可靠度水平 。
(5) 重要建筑監(jiān)測(cè)。對(duì)于重要的超高層建筑進(jìn)行定期和不定期檢測(cè)，以監(jiān)視結(jié)構(gòu)的可靠度和損傷情況 。
(6) 結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)與使用 。為主動(dòng)或被動(dòng)結(jié)構(gòu)控制的設(shè)計(jì)與使用提供準(zhǔn)確實(shí)用的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù) 。
(7) 智能結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)。智能結(jié)構(gòu)是指能根據(jù)外部環(huán)境自動(dòng)調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)和構(gòu)造型式以提供最優(yōu)的結(jié)構(gòu)性能 的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。以結(jié)構(gòu)檢測(cè)原理為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可構(gòu)成智能結(jié)構(gòu)的感受或神經(jīng)子系統(tǒng) 。
以上就是上海砼測(cè)的小編給大家?guī)?lái)關(guān)于高層建筑檢測(cè)的方法及高層建筑檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域。
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