天長市民房房屋樓梯承重檢測鑒定辦理服務中心

天長市民房房屋樓梯承重檢測鑒定辦理服務中心

關于房屋安全檢測鑒定——結構動力分析:

1靜力分析與動力學分析的區(qū)別

靜力分析是分析結構在承受穩(wěn)定載荷作用下的受力特性。
結構動力分析是分析結構在承受隨時間變化的載荷作用下的動力學特性。

2動力學特性

動力學特性通常有下面幾種類型：

2.1振動特性

即結構的振動形式和振動頻率。

2.2隨時間變化載荷的效應

例如，對結構位移和應力的效應。

2.3周期（振動）或隨機載荷的效應

3四種動力學分析及舉例

3.1模態(tài)分析

用于確定結構的振動特性，即固有頻率和振型。
在承受動態(tài)載荷的結構設計中，固有頻率和振型是重要的參數。
模態(tài)分析也是其他動力學分析前期必須完成的環(huán)節(jié)。

舉例：如何避免汽車尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發(fā)動機的固有頻率相同？

3.2瞬態(tài)分析

用于確定結構在受到沖擊載荷時的受力特性。

舉例：怎樣確保橋墩在受到撞擊時的安全？

3.3諧響應分析

用于確定結構對穩(wěn)態(tài)簡諧載荷的響應。

舉例：如何確定壓縮機、電動機、泵、渦輪機械等旋轉引起的軸承、支座、固定裝置、部件應力？

3.4譜分析

用于確定結構在受到動載荷或隨機載荷時的受力特性。

舉例：如何確定房屋和橋梁承受地震載荷時的受力？

4四種動力學分析基本原理

4.1模態(tài)分析理論的基本假設

線性假設：結構的動態(tài)特性是線性的，即任何輸入組合所引起的輸出等于各自輸出的組合，其動力學特性可用一組線性二階微分方程來描述。
任何非線性特性，如塑性、接觸單元等，即使定義了也將被忽略。

時不變性假設：結構的動態(tài)特性不隨時間而變化，微分方程的系數是與時間無關的常數。

可觀測性假設：系統(tǒng)動態(tài)特性所需要的全部數據都是可測量的。

遵循Maxwell互易性定理：在結構的i點輸入所引起的j響應，等于在j點的相同輸入所引起的i點響應。
此假設使結構的質量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和頻響矩陣都成了對稱矩陣。

4.2諧響應分析基本原理

諧響應分析是一種線性分析，非線性特性被忽略。

輸入：已知大小和頻率的諧波載荷（力、壓力和強迫位移）；同一頻率的多種載荷，可以是相同或不相同的。

輸出：位移、應力、應變等。

已知動力學運動方程：

[M]{u

其中，[M]為質量矩陣，[C]為阻尼矩陣，[K]為剛度矩陣，{u}為節(jié)點位移向量，{F(t)}載荷為時間的任意函數。
對簡諧運動而言，{u}和{F(t)}均為簡諧形式。

4.3瞬態(tài)分析基本原理

瞬態(tài)分析也叫時間歷程分析。
載荷和時間的相關性使得慣性力和阻尼作用比較重要，如果慣性力和阻尼作用不重要，就可以用靜力學分析代替瞬態(tài)分析。

房屋安全檢測鑒定過程中對于裂縫的判斷是一個難點——結構裂縫類別

2.1混凝土結構裂縫
混凝土裂縫產生的原因很多，有應力裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫、施工裂縫、構造不合理等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。
在實際工程中要區(qū)別對待，根據實際情況判別裂縫。

2.2砌體（混合）結構裂縫
砌體（混合）結構產生裂縫的原因歸納起來主要有兩方面：一是由外荷載變化引起的裂縫，二是由變形引起的裂縫（主要有溫度變化，不均勻沉陷或膨脹等變形）。

3結構基本構件裂縫分析
3.1裂縫分析
3.1.1裂縫定性：結構性裂縫或是非結構性裂縫。

結構性裂縫多由于結構應力達到限值，造成承載力不足引起的，是結構破壞開始的特征，或是結構強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析。
非結構性裂縫往往是自身應力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結構承載力的影響不大，可根據結構耐久性、抗?jié)B、抗震、使用等方面要求采取修補措施。

3.1.2結構性裂縫定性：可能引起的破壞形式為脆性破壞或是塑性破壞。

3.1.3裂縫定量：查明裂縫的寬度、長度、深度、形態(tài)等量化數據。

3.1.4裂縫趨勢：判明裂縫是否穩(wěn)定或是有發(fā)展趨勢。

3.2基本構件常見裂縫分析
3.2.1受彎構件
常見受彎構件有混凝土梁、板，其裂縫形式主要有垂直裂縫、斜裂縫和順筋裂縫。

（1）垂直裂縫：主要由彎矩引起，多出現(xiàn)在梁、板構件跨中底部，垂直梁、板側面發(fā)展。

（2）斜裂縫：一種由剪力引起，一般出現(xiàn)在梁底支座附近（裂縫多數是剪力與彎矩共同作用）由下部開始，沿45°方向向跨中上方發(fā)展，另一種由負彎矩和剪力引起，出現(xiàn)在梁、板支座**面附近，形態(tài)為上口大下口小。
另外在主次梁交接部位，由于主梁受次梁集中力影響，也出現(xiàn)沿次梁兩側向下斜裂縫。
當發(fā)生地基不均勻下沉時，混凝土圈梁、框架梁、基礎梁皆會出現(xiàn)走向與地基不均勻沉降方向一致的斜向裂縫。

（3）順筋裂縫：主要由鋼筋銹蝕、氧化鐵膨脹所致，出現(xiàn)與梁下部側面或是底面鋼筋部位。

以上裂縫引起的破壞形式屬于塑性破壞。
其特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆，出現(xiàn)裂縫后人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。
此種裂縫是否影響結構的安全，應根據裂縫的位置、長度、深度以及發(fā)展情況而定。
如果裂縫已趨于穩(wěn)定，且較大裂縫未**過規(guī)定的容許值，則屬于允許出現(xiàn)的裂縫，可不必加固。