[发明专利]一种基于简化悬臂梁的建筑物损伤评估方法

说明书

本发明公开了一种基于简化悬臂梁的建筑物损伤评估方法，具体包括如下步骤：(1)在框架结构楼层所在位置沿竖向均匀布置传感器5个或以上，传感器竖向连线应垂直于建筑物楼面；(2)实测出现工况时的传感器信号；将传感器收集的实测数据输入计算机系统进行处理；(3)利用计算机系统对实测数据进行频响函数分析，得出结构的某一阶频率和对应模态等动力参数；(4)利用计算机系统对实测结构模型简化为悬臂梁模型；(5)以动力参数数据为基础，导入悬臂梁模型中，得出结构各单元的弯曲刚度；(6)利用步骤(5)分析得出的结构单元弯曲刚度，对结构损伤进行评定，得出检测鉴定结论。本发明具有操作简单，且操作性强等优点。

技术领域

本发明涉及一种建筑物中框架结构质量评估方法，具体涉及一种基于简化悬臂梁的建筑物损伤评估方法。

背景技术

随着房屋建筑、公路交通、桥梁等工程安全事故的频繁发生，工程质量的好坏引起了人们的日益重视。工程结构中经常存在着表面的某种破损或缺陷，如梁板的裂缝、墙皮开裂、火灾后混凝土的过火等，这些肉眼可见的破损容易引起人们的重视，而旧有建筑物由于环境侵蚀缺陷、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应与突变效应等各种因素存在下，使结构在经历了一段较长时间或受到某种自然灾害后，往往受到不同程度的损伤，或由于结构的病害引起性能变化，导致突发事故或建筑物倒塌现象的发生，这类危险是肉眼看不见的内在缺陷、损伤所造成的。结构的缺陷和损伤严重的降低了结构的安全性、适用性、耐久性，如果不能及时的诊断出来并得到相应的维修，不仅会影响结构的正常使用，缩短结构的使用寿命，在某些极端情况下甚至会发生灾难性事故，产生极坏的社会影响。

传统的损伤检测方法主要是一些局部的土木工程缺陷检测技术，如人工目测及外观检测，无破损或半破损试验，如回弹法、超声波方法、磁场方法、雷达成像、涡流及温度场等方法，以及现场荷载试验等。此类检测评定具有显著的局限性：首先是检测的工作量大、费用高，其次是结构的一些部位人或测试仪器无法到达则无法检测；传统的检测方法只能检测结构表面或附近的损伤，一般来说难以获得结构的全面信息，而且检查结果的准确程度往往依赖于检查人员的工程经验和主观判断，难以对结构的安全储备及退化程度做出系统的评定。可见传统的损伤检测方法越来越难以胜任日趋繁重的检测任务。针对传统的损伤检测方法缺陷，发展快速、便捷、经济的，并能够应用于复杂结构的定性、定量的整体状况损伤检测方法己经成为迫切的要求，从而在合理评价其健康状态的基础上做出科学的维护决策。

目前现有技术存在的问题是，无法精确检测，评估的数据较为粗糙，不能准确定性结构的损伤情况，更不能进行准确的定量检测。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种能够准确定性和初步定量检测建筑损伤情况的方法，具有操作简单，且操作性强等优点。

实现上述目的，本发明采用如下技术手段：一种基于简化悬臂梁的建筑物损伤评估方法，具体包括如下步骤：

(1)在框架结构楼层所在位置沿竖向均匀布置传感器5个或以上，传感器竖向连线应垂直于建筑物楼面；所述的框架结构楼层使用12层钢筋混凝土标准框架，12层钢筋混凝土标准框架的模型比为1/10，材质为微粒混凝土和镀锌铁丝，微粒混凝土以较大粒径的砂砾为粗骨料，以较小粒径的砂砾为细骨料，梁、柱、板的尺寸由实际高层框架结构的尺寸按相似关系折算；

(2)实测出现工况时的传感器信号；将传感器收集的实测数据输入计算机系统进行处理；

(3)利用计算机系统对实测数据进行频响函数分析，得出结构的某一阶频率和对应模态的动力参数；

(4)利用计算机系统对实测结构模型简化为悬臂梁模型；

(5)以步骤(3)中分析的动力参数数据为基础，导入步骤(4)的悬臂梁模型中，利用改进的直接刚度法评估数据，得出结构各单元的弯曲刚度；

(6)利用步骤(5)中分析得出的结构单元弯曲刚度，对结构损伤进行评定，得出检测鉴定结论。