海口市房屋安全鑒定結構動力檢測

近幾年來,地震、臺風自然災害與火災、爆炸等人為因素已對在役房屋造成了不同程度的損傷甚至破壞。

其次,當前房屋結構正朝著高層次、大柔度方向發展,因此在風載、地震荷載及周圍環境作用下可能會產生危險振動。

再者,房屋在施工過程中,由于被偷工減料等原因未能達到設計要求,還有房屋使用過程中的隨意改造等,致使房屋使用安全難以得到保證。

房屋安全不容忽視,它是直接關系人民生命財產和安居樂業的大事,特別是近年來以人為本發展新概念的深入人心,使人們對房屋使用安全提出了更高的要求。社會的發展,對房屋安全鑒定水平提出了新要求,結構質量檢測是房屋安全鑒定的主要手段,這要求我們要全面做好房屋的質量檢測工作。

因此,作為結構質量檢測重要手段的結構動力檢測技術也應運而生,而且表現出了很大的發展潛力和發展空間。本文就是從結構質量檢測角度出發,結合工程實例,論述開展結構動力檢測是提高房屋安全鑒定水平的重要手段和方法。

結構動力檢測技術

概念及原理

對房屋開展動力測試,利用結構動力響應識別結構模態參數,由模態參數的性狀判定結構質量,即為結構動力檢測。結構動力檢測的基本問題是依據結構的動力響應,測得結構模態參數,然后識別結構當前狀態。

建筑物的動力特性是建筑物自身固有的特性,一般是指建筑物的固有頻率(周期)、振型和阻尼比等。建筑物一旦出現損傷或其它質量問題,這些參數也隨之發生改變。因此,結構動力參數的改變可以視為結構質量發生變化的標志。

當前,結構動力檢測被普遍認為是一種很前途的檢測方法,它是結合系統識別、振動理論、振動測試、信號采集與分析等多學科的一門測試技術,它的出現能較好彌補傳統的經驗方法存在的諸多缺陷和不足。特別是近年來,隨著能夠滿足結構檢測要求的強大試驗和分析處理工具的出現,高效模塊化、數字化的結構動力響應量測技術已為結構動力檢測的實現提供了強大的支持,使得結構動力檢測技術已走向成熟,在土木工程領域的應用已日趨廣泛,不但是大學、科研機構,而且許多工程質量檢測單位也已逐步開始使用。

結構動力檢測方法優點很多,如該方法可以不受結構規模、復雜性及隱蔽性的限制,只要在可達到的結構位置安裝動力響應傳感器即可。另外,結構動力檢測屬于結構無損檢測范疇,對一些已建成投入使用,而不便采取破損檢測手段的工程結構特別適用,滿足人們需求標準不斷提高的需求。

工程應用及意義

雖然結構的自振頻率、振型、阻尼比都可以通過理論計算求得,但通過測試得到的動力特性仍然具有重要意義。如果已經有了結構的實物或設計圖紙,并掌握所有材料的力學性能數據,那么原則上可以用有限元分析等數值計算方法求出結構的模態參數。

然而由于諸方面的原因,例如:非線性因素,材料的不均勻性,阻尼機理的復雜性,再加上構件與構件、整機與基礎、基礎與地基的聯結剛度難以確定等等,使有限元計算的準確性(甚至于可能性)受到限制。利用現場實測得到的結構動力特性是建筑物建成后的實際動力特性,因此是準確可靠的。

建筑物建成以后完好狀態下量測得到的結構動力特性數據,可作為基本技術檔案保存。建筑物一旦遭受地震等自然災害或使用了一定的年限以后,再進行測量,可以從中獲得寶貴的對比資料。

比如,房屋結構破壞開裂后或結構內部有質量問題時,結構的自振周期會加長,振型會改變等,從結構的自身固有特性的變化可以識別建筑物的損傷,為房屋安全鑒定提供強有力的數據支持。當然,動力特性實測作為安全鑒定的一個手段,還要與其他鑒定方法一起工作,全面分析,綜合評定,才能得到滿意的結果,增加判定的科學性和準確性,提高房屋安全鑒定技術水平。

如若沒有房屋建成以后完好狀態下的動力特性數據,我們可以根據測量大量相同類型房屋的情況,歸納實測經驗公式,通過實測與經驗公式(實測或規范經驗公式)取值的對比,同樣可以從某個范圍上較好評價房屋的安全性。因為這方面尚缺少國家相應標準,致使該檢測方法的應用受到一定的限制,但是動力檢測還是能彌補傳統檢測很多方面的不足,在實際的工程應用中也得到了很好的效果。