天長市民房房屋樓梯承重檢測鑒定辦理服務(wù)中心

關(guān)于房屋安全檢測鑒定——結(jié)構(gòu)動力分析:

1靜力分析與動力學(xué)分析的區(qū)別

靜力分析是分析結(jié)構(gòu)在承受穩(wěn)定載荷作用下的受力特性。
結(jié)構(gòu)動力分析是分析結(jié)構(gòu)在承受隨時間變化的載荷作用下的動力學(xué)特性。

2動力學(xué)特性

動力學(xué)特性通常有下面幾種類型：

2.1振動特性

即結(jié)構(gòu)的振動形式和振動頻率。

2.2隨時間變化載荷的效應(yīng)

例如，對結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力的效應(yīng)。

2.3周期（振動）或隨機載荷的效應(yīng)

3四種動力學(xué)分析及舉例

3.1模態(tài)分析

用于確定結(jié)構(gòu)的振動特性，即固有頻率和振型。
在承受動態(tài)載荷的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，固有頻率和振型是重要的參數(shù)。
模態(tài)分析也是其他動力學(xué)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(jié)構(gòu)在受到?jīng)_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(yīng)分析

用于確定結(jié)構(gòu)對穩(wěn)態(tài)簡諧載荷的響應(yīng)。

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

3.4譜分析

用于確定結(jié)構(gòu)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(xué)分析基本原理

4.1模態(tài)分析理論的基本假設(shè)

線性假設(shè)：結(jié)構(gòu)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(xué)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，定義了也將被忽略。

時不變性假設(shè)：結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性不隨時間而變化，微分方程的系數(shù)是與時間無關(guān)的常數(shù)。

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

遵循Maxwell互易性定理：在結(jié)構(gòu)的i點輸入所引起的j響應(yīng)，等于在j點的相同輸入所引起的i點響應(yīng)。
此假設(shè)使結(jié)構(gòu)的質(zhì)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(yīng)分析基本原理

諧響應(yīng)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(yīng)力、應(yīng)變等。

已知動力學(xué)運動方程：

[M]{u

其中，[M]為質(zhì)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(shù)。
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(guān)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(xué)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(jié)構(gòu)裂縫類別

2.1混凝土結(jié)構(gòu)裂縫
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有應(yīng)力裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、沉降裂縫、施工裂縫、構(gòu)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(xué)作用引起的裂縫等等。
在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況判別裂縫。

2.2砌體（混合）結(jié)構(gòu)裂縫
砌體（混合）結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(jié)構(gòu)基本構(gòu)件裂縫分析
3.1裂縫分析
3.1.1裂縫定性：結(jié)構(gòu)性裂縫或是非結(jié)構(gòu)性裂縫。

結(jié)構(gòu)性裂縫多由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達到限值，造成承載力不足引起的，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強度不足的征兆，是比較危險的，必須對裂縫進行分析。
非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是自身應(yīng)力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結(jié)構(gòu)承載力的影響不大，可根據(jù)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)。

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(gòu)件常見裂縫分析
3.2.1受彎構(gòu)件
常見受彎構(gòu)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(gòu)件跨中底部，垂直梁、板側(cè)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(shù)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。
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(cè)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(chǔ)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(cè)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(yù)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(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)根據(jù)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。