浙江省厂房钢结构安全检测鉴定报告

时间：2018-12-20

浙江省厂房钢结构安全检测鉴定报告

钢结构框架的消能、隔震措施——

传统的防震观点是要求结构具有一定的抗震性能，在这方面有两种思维方式：一是提高结构的刚度来抵抗地震作用；另一种是采用允许结构有一定的柔性变形，从而使其在变形过程中吸收、释放一定的能量。在不增加重量、不改变刚度的前提下，提高总体强度和刚度是两个有效的抗震途径。

而现在以及今后建造的钢结构框架将是越来越多的坐落在高烈度地区，这样就迫使设计人员要从另一个方面来考虑——减震消能。

对结构地震反应有重要影响的主要有两个因素：①结构物的基本周期；②阻尼比。

当采用消能机构后基本都在很大程度上延长了建筑物的基本周期，从而避开了地震输入的高能量频段，采用高阻尼减震装置使建筑物具有大变形的能力和强自复位能力。在小振幅的振动下，呈线性反应，不产生很大的阻尼，但刚度很大，从而限制结构的位移。

*二，在强烈振动时，阻尼器的一部分可以失效，从而允许大变位和大阻尼，以达到隔震目的。

*三，隔振阻尼装置的竖向刚度远大于其水平刚度。由日本的震后调查来看凡是安装了消能、隔震装置的建筑均未遭到较大破坏或未有破坏。当采用叠层橡胶垫等靠摩擦变形来消能的装置，其接触面之间的摩擦系数应大于0.20，用以限制上部结构的水平加速度不**过0.2g。

磁流变减震器是利用可较化的固体颗粒分散在绝缘溶剂中形成的悬浮液，在外加磁场的作用下，固体颗粒在磁场方向排成链状结构，产生很大的抗剪切力，此变化过程*，可逆，易于控制且连续可控，通过改变外加的电流大小来改变磁场强度。因此在地震作用下，通过敏感电阻变化来导致电流变化造成磁流变减震器产生效能所需要的剪切力，来达到减震消能的目的。

对于在结构中采用的摩擦消能支撑，由实验表明，不论振动时间持续多久，在不同频率、不同烈度地震作用下，支撑中的大动应力不变；又由于消能支撑的滑动，有效地耗散掉已经输入到结构中的地震能量，这种效应可推迟框架产生屈服的地震烈度约2—2.5度。

——钢结构框架抗震设计——

钢结构框架的抗震的力学性能与计算模型吻合情况如何主要取决于三个方面：构件、节点、支撑。

对于构件问题，其在弹性工作状态下的性能已是十分清楚，也有很好的计算方法。在钢结构框架体系中，关于构件是否能允许进入塑性阶段，这还有待于探讨，一般情况下对重要结构，是不允许进入塑性阶段，即不考虑利用构件进入塑性后的那一部分能力，把这一部分能力作为安全储备。

另外，由于设计用地震动输入的欠准确性和结构在地震时的非弹性破坏机理的复杂性，使得“塑性结构”的设计方法无法准确预知结构遇到地震时的破坏程度。这样一来，对于钢结构构件在弹性状态下的受力性能现在已有很好的解决了。

而对于钢构件的空间扭转情况，节点连接情况等迄今没有得到解决。结构的质心和刚心偏离愈大时，水平力的空间结构的扭转作用就愈大，各楼层的质心和刚心之间也不可能不存在偏心，在地震平动分量作用下将发生扭转振动，此时空间结构的表现为空间振动。

这时必须考虑其扭转效应，偏心结构的地震反应与频率比、偏心率、结构自振有关。许多的规范规定，对偏心不大的结构的抗震计算，仍采用动力偏心矩法的简化计算。

Eurocode8规范中的e1称为附加偏心距，由下式求得的值中取较小的一个。

e1=0.1(A+B)(10es/B)1/2≤0.1(A+B)

e1=(1/2es){p2-es2-r2+[(p2+es2-r2)2+4es2r2]1/2}

式中如果r2>5(p2+es2)时，不加e1，es为建筑质心与刚心之间的距离，称为静力偏心距。B为建筑物的宽度。

所以按平面框排架来代替空间结构进行分析将会带来很大误差，使结构设计偏于不安全。因此，用采用平面模型计算出的结果要乘一放大系数—结构的空间作用调整系数。

另外，当考虑空间结构的扭转作用时，对屋盖的刚度要求就会有很大变化，因为在整个结构体系中，屋盖的抗扭刚度对扭矩的抵抗作用是非常明显的。

在计算模型中可按下式考虑屋盖提供的水平刚度：K=(L/S)k

式中：L—厂房长度或防震缝区段长度；

S—屋盖质点间水平距离；

k—单位面积屋盖沿厂房纵向的水平等效剪切刚度基本值。

根据*大学等单位的实测数据，对钢筋混凝土无檩屋盖取2×104KN，有檩屋盖为0.6×104KN，有完整支撑系统的轻型屋盖取1×103KN。

在结构进行动力计算时，钢结构的延性比取为6，阻尼比取为10%~20%。

基于《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，设计了3个V型中心支撑钢框架，采用Pushover方法，得出了其结构影响系数。不同结构体系的设计地震作用与结构影响系数有关。结构影响系数取决于结构延性、强度储备等。

钢结构框架的抗震和消能问题从整体上较由其它材料组成的结构体系优越，这不仅体现在其有较好的强度，还在于其有较好的变形能力和韧性。

但是钢结构本身所形成的体系——铰接或刚接——都在很大程度上存在着刚度和耗钢量问题，同时钢结构的变形消能机构工作状况和判断准则如何确定迄今均无准确结论。

在塑性设计理论中由于每次设计计算中所取的结构所在地的地震动情况的非准确性以及破坏机理的复杂性，其实现有的塑性设计理论并不能反映地震时结构的破坏程度，其次，很多重要结构，是不允许进入塑性的。这些使塑性理论有着很大的欠准确性和局限性。

减震消能措施是今后结构在强烈地震作用下避免破坏或严重破坏的较为有效的手段，但是其存在着造**和工作机理仍欠清晰的问题。

提起钢结构建筑，小编个想到的就是我们的“鸟巢”了。2008年北京奥运会，让我次接触“鸟巢”，一个看起来全是用钢建造的体育馆。对于当时处在三沟里的读高中的娃来说，太不可思议了。时至今日，也未能去亲临“鸟巢”，感受那傲骨凌寒的威武。

08年奥运会已经远离我们而去，然而那些遗留的体育馆现在怎么样了?他们现在安全吗?今天和大家聊一聊钢结构建筑变形检测问题。

检测对象

托架、桁架、梁、受压杆件、焊缝、螺栓等，以及整体钢结构的主体结构。

检测及检测方法

01 挠度检测

钢结构构件(梁、柱)的挠度可采用激光测距仪、水准仪或拉线等方法进行检测。当观测条件允许时，亦可用挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。

02 结构主体倾斜检测

结构主体的倾斜检测包括：测定结构**部观测点相对于底部固**或上层相对于下层观测点的倾斜度以及倾斜速率。

结构的倾斜，可采用经纬仪、激光定位仪、三轴定位仪或吊锤的方法检测。

03 结构水平位移检测

结构的水平位移可以采用激光准直法测定，也可采用测边角法测定。

当测量检测点任意方向位移时，可视检测点的分布情况，采用前方交会或方向差交会及较坐标等方法。对于检测内容较多的大测区或检测点远离稳定地区的测区，宜采用测角、测边、边角及GPS与基准线法相结合的综合测量方法。

04 结构动态变形检测

对于结构在动荷载作用下而产生的动态变形，应测定其一定时间段内的瞬时变形量。动态变形测量方法的选择可根据变形体的类型、变形速率、变形周期特征和测定精度要求等确定，并符合下列规定：

a.对于精度要求高、变形周期长、变形速率小的动态变形测量，可采用全站仪自动跟踪测量或激光测量等方法;

b.对于精度要求低、变形*、变形速率大的建筑，可采用位移传感器、加速度传感器、GPS动态实时差分测量等方法;

c.当变形频率小时，可采用数字近景摄影测量或经纬仪测角前方交会等方法。

05 结构连接检测

如果还没有形成裂缝，可以增设保温隔热层，预防裂缝产生。如果已形成裂缝，可采取压力灌浆的方法进行处理。

1)焊缝检测

焊缝检测有两种方法：普通方法和精确方法。

普通方法：一般指外观检查、测量尺寸、钻孔检查等。

精确方法：一般指在普通方法的基础上，用X射线、超声波等方法进行的补充检查。

2)螺栓检测

对于螺栓对结构适用性影响的检测主要依靠外观检查，看其是否存在螺杆剪断、弯曲，孔壁承压破坏，板件端部剪坏、拉坏等现象。

06 裂缝、锈蚀检测

对于结构构件的裂纹或缺陷，可采用涡流、磁粉和渗透等无损检测技术检测。

涡流检测：根据被测构件内涡流流动的路径变化判断结构裂缝等情况;

磁粉检测：利用的是磁粉被铁吸附形成裂缝带，从而显示裂缝痕迹;

渗透检测：将渗透液涂在被测构件表面，再涂上一层显像剂，将渗入并滞留在缺陷中的渗透液吸出来，就能得到被放大了的缺陷的清晰显示。

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