GB51008-2016 高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准.pdf

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GB51008-2016 高耸与复杂钢结构检测与鉴定标准.pdf

8.5.1高算钢结构体系检查评估的具体内容,在实际工程的检测 过程中,可进行适当的修改或细化

分三部分分别鉴定,即结构系统的整体性、结构系统承载安全性以 及主要构件及主要节点变形损伤。结构系统的承载安全性需要通 过计算评定,而其他两项可通过构造和现状观察结果,根据经验 评定。

分三部分分别鉴定,即结构系统的整体性、结构系统承载安全性以 及主要构件及主要节点变形损伤。结构系统的承载安全性需要通 过计算评定,而其他两项可通过构造和现状观察结果,根据经验 评定。 8.5.5高箕钢结构系统的适用性鉴定,包括结构及构件变形、结 构振动加速度的鉴定,可通过实测或/和理论计算的方法进行评 定。结构的容许变形、主要构件的容许弯曲、结构的容许转角以及 容许振动加速度,均参照设计标准确定。如果设计规定不明确GB/T 39492-2020 白光LED用荧光粉量子效率测试方法.pdf,则 应参照国家现行相关设计规范进行评定。当有实测结果时,应优 先采用实测结果进行评定

构振动加速度的鉴定,可通过实测或/和理论计算的方法进行评 定。结构的容许变形、主要构件的容许弯曲、结构的容许转角以及 容许振动加速度,均参照设计标准确定。如果设计规定不明确,则 应参照国家现行相关设计规范进行评定。当有实测结果时,应优 先采用实测结果进行评定,

的表面防护现状等级鉴定。若高箕钢结构的部分区域有防火要 求,可参照大跨度及空间钢结构的检测鉴定要求及方法进行评定

9.1.1围护结构的鉴定,主要适用于压型钢板屋面与墙面或类似 的围护结构。对于不在本标准规定范围内的围护结构体系如玻璃 幕墙、石材幕墙等,按照相应的专业标准执行。 9.1.2围护结构检测鉴定前,应先明确围护结构对主体结构的影 响,主要是对影响主体结构可靠性的大面积的围护结构进行界定, 这些内容主要包括屋面系统、墙面系统的標条及面板以及屋面 吊顶。 9.1.3围护结构的.1作形态,主要是指不影响结构的整体安全, 但会间接影响部分功能的状态,对于已经影响正常使用的维护结 构,如屋面漏水、严重锈蚀、局部破坏等问题,必须进行维修。对于 地震、大风及火灾后有严重变形或损伤的围护结构,宜真接拆换。 9.1.4围护结构及其构件属于一般构件,故此,其承载安全性按 照一般构件进行评楚。 9.1.5围护结构构件及节点的腐蚀与主体结构相同,故此,其检 测与鉴定方法也参照主体结构进行。 一个建筑物或构筑物中,除主体结构外,往往还会有其他的附 寓结构,围护结构只是其中的一种,虽然附属结构的功能各有不同: 但结构的作用和其对主体结构的影响往往相差不多,因而,不属于 主体结构的其他附属钢构件及节点,如出屋面钢爬梯、小型设备或 水由设冬管道钢 收完

9.1.1围护结构的鉴定,主要适用于压型钢板屋面与墙面或类似 的围护结构。对于不在本标准规定范围内的围护结构体系如玻璃 墙、石材幕墙等,按照相应的专业标准执行。 9.1.2围护结构检测鉴定前,应先明确围护结构对主体结构的影 响,主要是对影响主体结构可靠性的大面积的围护结构进行界定 这些内容主要包括屋面系统、墙面系统的標条及面板以及屋面 吊顶。

但会间接影响部分功能的状态,对于已经影响正常使用的维护结 构,如屋面漏水、严重锈蚀、部破坏等问题,必须进行维修。对于 地震、大风及火灾后有严重变形或损伤的围护结构,宜直接拆换

9.1.5围护结构构件及节点的腐蚀与主体结构相同,故此,其检

个建筑物或构筑物中,除主体结构外,往往还会有其他的附 属结构,围护结构只是其中的一种,虽然附属结构的功能各有不同, 但结构的作用和其对主体结构的影响往往相差不多,因而,不属于 主体结构的其他附属钢构件及节点,如出屋面钢爬梯、小型设备或 水电设备管道钢支架等,均可参照本章的规定进行检测与鉴定

9.2条和墙梁的检测与鉴定

内外的施工经验和有关资料进行了必要的调整后确定的,因此 测与鉴定可以此为依据

9.2.2考虑到樽条与墙梁的数量较多.因此.参照现行国

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行抽检。而 对于有损伤或严重锈蚀的,应100%检测

9.2.3条和墙梁属于基本构件,因此,按照构件的要求进行构

9.3.1压型钢板系统检测主要包括材料、制作安装偏差、损伤及 腐蚀,这些指标将影响压型钢板能否正常使用或是否有必要拆除 同时,压型钢板连接节点的构造与腐蚀状况至关重要。 9.3.2压型钢板系统面积较大.可参照现行国家标准《钢结构工

同时,压型钢板连接节点的构造与腐蚀状况至关重要。

9.3.2压型钢板系统面积较大.可参照现行国家标准《钢结构工 程施工质量验收规范》GB50205确定检测单元,按变形缝、屋面、 墙面的开间或区格进行划分,可参照国家现行有关标准评定。 9.3.3压型钢板也属于构件,因此,参照构件的要求进行安全性 等级鉴定。

9.3.3压型钢板也属于构件,因此,参照构件的要求进行安全性 等级鉴定。

9.3.4压型钢板系统的适用性主要依据变形,变形过大会引起屋 面漏雨问题无法解决,必须更换板材。屋面及墙面板可按照该表 格要求执行。

9.4吊顶结构的检测与鉴定

9.4.1吊顶结构主要是指有吊顶破坏后带来安全隐患或影响正 常使用的结构或构件。鉴定方法与构件相同。 9.4.2吊顶结构的抽检数量参照围护结构选取,对于有损伤的部 位应专项检测,检测面积应取该工程分项面积的100%。

9.4.1吊顶结构主要是指有吊顶破坏后带来安全隐患或影响

美观及使用功能。因目前尚无明确规定,因此,采用与標条相同的 限制条件,即放大15%允许变形,

10钢结构抗震性能鉴定

10.1.1现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023中未包括 钢结构的抗震鉴定内容。本章规定适用于抗震设防区进行抗震鉴 定的钢结构,不包括新建钢结构(含烂尾楼)、古建筑或文物钢结 构。抗震设防要求提高指下列三类情况:第类为设防烈度不变 但设防类别提高;第二类为设防类别不变,但设防烈度提高;第三 类为设防烈度和设防类别均提高。对通过超限审查的既有超限钢 结构系统,可根据超限审查意见,参考本标准的方法进行抗震性能 鉴定。 10.1.2对既有钢结构进行抗震鉴定时,其抗震设防类别,应根据 现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223选取。与 钢结构相连的其他结构应按相应标准进行鉴定

钢结构的抗震鉴定内容。本章规定适用于抗震设防区进行抗震鉴 定的钢结构,不包括新建钢结构(含烂尾楼)、古建筑或文物钢结 构。抗震设防要求提高指下列三类情况:第一类为设防烈度不变 但设防类别提高;第二类为设防类别不变,但设防烈度提高;第三 类为设防烈度和设防类别均提高。对通过超限审查的既有超限钢 结构系统,可根据超限审查意见,参考本标准的方法进行抗震性能 鉴定。 10.1.2对既有钢结构进行抗震鉴定时,其抗震设防类别,应根据 现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223选取。与 钢结构相连的其他结构应按相应标准进行鉴定。 10.1.3鉴于既有钢结构建造年代不同,设计时采用的设计标准 和地震动区划图的版本不同,将导致彼此之间的实际抗震能力有 很大差别,为此在进行抗震鉴定时,将其按建造年代不同选用了不 同的后续使用年限,以便在抗震能力评定时可根据建造年代不同 适当降低评定标准要求。后续使用年限少于50年的既有钢结构 建筑,在遭受同样地震影响时,损坏程度将略大于后续使用年限 50年的钢结构建筑,但不致倒塌。该划分方法与现行国家标准 《建筑抗震鉴定标准》GB50023保持了一致性。 10.1.4结构整体抗震性能、结构抗震构造措施、构件和节点承载 力及结构整体变形能力是实现国家政策的抗震设防目标的主要因 素。本条文突出结构整体抗震性能的重要性,虽将其和抗震构造 借施合为第一个鉴定项目,但鉴 先进行结构整体抗震

10.1.3鉴于既有钢结构建造年代不同,设计时采用的设计标准

和地震动区划图的版本不同,将导致彼此之间的实际抗震能力有 很大差别,为此在进行抗震鉴定时,将其按建造年代不同选用了不 同的后续使用年限,以便在抗震能力评定时可根据建造年代不同 适当降低评定标准要求。后续使用年限少于50年的既有钢结构 建筑,在遭受同样地震影响时,损坏程度将略大于后续使用年限 50年的钢结构建筑,但不致倒塌。该划分方法与现行国家标准 《建筑抗震鉴定标准》GB50023保持了一致性。

10.1.7抗震鉴定的第二个项目为多遇地震作用下构件与节

构件和节点的抗震承载力验算中,承载力抗震调整系数RE 根据后续使用年限进行了调整,对后续使用年限大于和等于50年 的钢结构,YkE分别取为0.75和0.80,取值与现行国家标准《建筑 抗震设计规范》GB50011一致;当后续使用年限为40年时或后续 使用年限为30年时,上述取值分别乘以0.95和0.90的系数进行 了折减,以使后续使用年限30年、40年和50年的房屋具有近似 相同的概率保证。R的取值应根据现场的检测结果和原技术文件 核定,稳定验算的稳定系数应根据检测结果的屈服强度换算。 多遇地震作用下,结构整体变形验算的评定限值来源于国家 现行设计标准。罕遇地震下变形验算的评定标准,只有单层和多 高层钢结构在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中进 行了规定。对未列出规定的结构体系,可根据具体情况进行失效 或倒塌模拟分析,以结构在罕遇地震作用下不发生失效或倒塌为 鉴定标准

10.1.8结构构件和节点在多遇地震作用下的效应组合设计值的 核算,基本根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规 定进行计算,但对水平地震作用效应采用抗震性能调整系数进行 折算,目的是考虑具有不同延性性能的钢结构体系的塑性发展能 力的差异导致内力响应不同的影响

10.1.8结构构件和节点在多遇地震作用下的效应组合设计值的 核算,基本根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规 定进行计算,但对水平地震作用效应采用抗震性能调整系数进行 折算,目的是考虑具有不同延性性能的钢结构体系的塑性发展能 力的差异导致内力响应不同的影响。 10.1.9历史上各种版本的设计和鉴定标准对钢结构截面宽厚比 的规定不尽相同,现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对 宽厚比提出了更严格的要求。另外,地震动区划图的版本也在不 断更新。为了使历史上采用不同宽厚比限值的钢结构不因仅宽厚 比不满足现行标准的限值就评定为不合格,又能充分考虑宽厚比 限值严的钢结构其延性性能发挥效果好的有利影响,本条根据宽 厚比限值不同对截面进行了分类,以便在鉴定中区别情况灵活对 待。同时,可根据不同的宽厚比限值,定义或确定截面的分类。 10.1.10对板件宽厚比小的塑性铰区段梁柱截面,可考虑地震作 用下进入塑性后也不会丧失局部稳定,另外,塑性发展对动力响应 会产生一定的折减效应。本条采用水平地震抗震性能调整系数来 考虑延性性能好的有利影响。 对板件宽厚比较大的梁柱截面,因其发展塑性变形的能力较 差,抗震性能调整系数取2.0,考虑材料强度和结构体系等超强因 素后,相当于采用设防烈度地震作用进行验算。 10.1.11结构整体抗震性能存在缺陷,其灾害性将非常严重,为 此,必须保证钢结构体系是完整高效的抗震体系,因此,本条将“整 体布置评定为不满足”列为抗震鉴定不满足的标准之一。有些抗 震构造措施不满足抗震要求,不一定导致严重后果,为此将其抗震 构造的底线放宽到现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017或 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018中全截面有效的规定,是 考虑到满足该最低要求,但不满足抗震要求时,可通过采用不同抗 震性能调整系数进行第二个项目的鉴定,如果验算评定满足,则仍 能保证结构的抗震性能,此时也可评定为抗震鉴定满足

10.1.9历史上各种版本的设计

10.1.12钢材性能好是抗震性能好的基础,因此,钢材性能的检 测评定必须按照本标准第4章和本条的规定严格执行。 10.1.16对于周边落地的空间网格结构,抗震分析时阻尼比可取 0.02,这是对国内外多个钢结构的实测与试验结果经统计分析而 得出的数值。当网格结构支承在钢或混凝土结构体系上时,其阳 尼比与支承体系的刚度、网格结构矢跨比及网格结构刚度等参数 有关,数值变化范围在0.020~0.035之间。关于索结构,根据资 料统计可得出,对于无屋面覆盖层的索结构阻尼比值均远远小于 0.01,对于有轻屋面覆盖层的索结构,阻尼比值约为0.01~0.02, 有的可达到0.03。此外,阻尼比值与结构中含有不同类型构件单 元(如索元、梁元、杆元等)的比例以及构件的材料亦密切相关。偏 于安全,本条对于索结构阻尼比取为0.01。 10.1.18抗震鉴定不满足的钢结构必须进行抗震加固,并保证抗 震加固后满足抗震要求或采取有效的抗震减灾对策。 另外,钢结构的建设场地、地基和基础、钢结构体系中混凝土 结构的抗震性能,应按国家现行标准的规定进行鉴定。钢结构体 系对基础的要求与其他结构体系一致,其抗震鉴定应按现行国家

10.1.18抗震鉴定不满足的钢结构必须进行抗震加固,并保证抗

另外,钢结构的建设场地、地基和基础、钢结构体系中混凝王 结构的抗震性能,应按国家现行标准的规定进行鉴定。钢结构体 系对基础的要求与其他结构体系一致,其抗震鉴定应按现行国家 标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规定执行

0.2多高层钢结构抗震性能鉴定

10.2.1关于钢一混凝土混合结构体系中的钢筋混凝土结构的抗 震性能,可参照现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规 定进行鉴定

定进行鉴定。 10.2.2既有多高层钢结构整体布置核查与勘查的内容,是结合 本标准第10.1.5条结构整体抗震性能鉴定而提出的。 10.2.3多高层钢结构整体抗震性能鉴定所列条款,均为多高层 结构体系遭受地震时,导致其整体跨塌的主要危险因素。

10.2.2既有多高层钢结构整体布置核查与勘查的内容,是结合

本条规定对其构造的抗震性能进行进一步检测与鉴定,若这些构 造不满足规定时,应提出相应对策。进行本条规定的自的是避免 因为“不致结构整体或部分破坏失效的抗震构造措施”的不满足而 导致太多的“结构抗震鉴定不满足”。以下其他结构体系类同。 10.2.5既有多高层钢结构构件的抗震构造措施应根据全部检测 结果进行鉴定。 本条的板件宽厚比限值的底线与现行国家标准《建筑抗震设 计规范》GB50011的要求相比进行了适当降低,当构造不符合抗 震标准要求时,应通过验算鉴定其抗震承载力。框架柱的长细比 关系到结构的整体稳定,必须予以严格控制。梁柱板件的宽厚比 是构件局部稳定的保证,受弯构件的板件宽厚比应随截面塑性变 形发展的程度而满足不同要求,形成塑性铰后需要实现较大转动 者,要求严格,考虑柱子仅在后期出现少量塑性不需要很高的转动 能力,可适当放松。对塑性铰以外区域可按现行国家标准《钢结构 设计规范》GB50017的要求设置加劲肋,以减小腹板高厚比。本 条中宽厚比限值是参照欧洲标准确定的。偏心支撑框架中的耗能 梁段出现塑性的程度较高,板件的宽厚比也适当从严

10.2.6本条的构造措施主要为达到以下目的:

(1)应满足强节点、弱杆件要求; (2)在罕遇地震作用下,有可能进人塑性的节点区域的整体性 应有保证; (3)节点受动荷载的安全性应有保证。 10.2.8当弹性层间位移角超过本标准限值时,宜通过罕遇地震

10.2.8当弹性层间位移角超过本标准限值时,宜通过罕

10.3大跨度及空间钢结构抗震性能鉴定

10.3.3大跨度及空间钢结构整体抗震性能鉴定的条款,均为大 跨度及空间钢结构体系遭受地震时,导致其整体跨塌的主要危险 因素。第4款中的单向传力体系指平面拱、单向平面桁架、单向立

体桁架、单向张弦结构等形式,空间传力体系指网架、网壳、双向立 体桁架、双向张弦结构和弦支穹顶等形式。

体桁架、双向张弦结构和弦支弯顶等形式。

10.3.4对不属于第10.3.3条所列不能满足结构整体

情况的既有大跨度及空间钢结构,虽然其整体抗震性能鉴定为满 足,但还应按本条对其体系构造的抗震性能进行进一步检测与鉴 定,若这些体系构造不满足规定时,应提出相应对策

情况的既有大跨度及空间钢结构,虽然其整体抗震性能鉴定

10.3.5既有大跨度及空间钢结构构件的抗震构造措施应根

部检测结果进行鉴定。本条的板件宽厚比限值的底线放宽到现行 国家标准《钢结构设计规范》GB50017或《冷弯薄壁型钢结构技术 规范》GB50018中全截面有效的规定要求,但验算评定其抗震承 载力时,应按截面类型取用相应的抗震性能调整系数。构件长细 比关系到结构的整体稳定,必须予以严格控制,考虑到抗震标准的 不同版本将其限值分为两个版本,否则不满足的工程会太多

勘查,然后经综合分析后进行鉴定。鉴定的主要目的是为防止节 点的破坏先于其连接的杆件,实际支座构造要满足计算假定,在罕 遇地震作用下支座不脱落

间铰接杆系结构,忽略节点刚度的影响,不计次应力;单层网壳结 沟的计算模型可假定为空间刚接梁系结构,每根杆件要承受轴力、 弯矩(包括扭矩)和剪力。刚性索对改善索结构形状稳定性有帮 助,可考虑其弯曲刚度的贡献

的有效持续时间,一般从首次达到该时程曲线最大峰值的10%的 那一时间点算起,到最后点达到最大峰值的10%为止。不论是 实际的强震记录还是人工模拟波形,有效持续时间一般为结构基 本周期的5倍~10倍。 大跨度及空间钢结构为振型密集型结构,故采用振型分解反 应谱法进行抗震分析时,需要考虑足够多的振型参与计算。对于

网架结构宜至少取前10阶~15阶振型,对于网壳结构宜至少取 前25阶~30阶振型,以进行效应组合,对于体型复杂或重要的大 跨度及空间网格结构需要取更多振型进行效应组合。 当结构采用三向(二个水平和一个竖向)地震波输人时,其加 速度最大值通常按1(水平1):0.85(水平2):0.65(竖向)的比 例调整。人工模拟的加速度时程曲线,也应按上述要求生成。 进行罕遇地震作用下的承载力验算时,应采用空间结构模型 包括上部和下部结构的协同计算模型)进行弹塑性时程法分析。 进行弹塑性时程法分析时,应选择足够的地震波数量,并采用合理 的承载力评定方法

10.4厂房钢结构抗震性能鉴定

10.4.3厂房钢结构整体抗震性能鉴定的条款,均为厂房钢结构 体系遭受地震时,导致其整体跨塌的主要危险因素。 10.4.4对不属于第10.4.3条所列不能满足结构整体抗震性能 情况的既有厂房钢结构,虽然其整体抗震性能鉴定为满足,但还应 按本条对其体系构造的抗震性能进行进一步检测与鉴定,若这些 体系构造不满足规定时,应提出相应对策。 10.4.5对于附属类结构构件的抗震构造,尚应符合现行相关专 门标准的规定。 10.4.6厂房结构体系般为平面受力结构体系,屋架平面外的 整体稳定和地震力的传递均由屋面支撑体系承担,故地震区广房 体系的屋面支撑体系必须严格按本标准的规定进行现场检测与图 纸核查,经综合分析后进行鉴定。 10.4.7厂房结构体系一般为平面受力结构体系,框架柱平面外 的整体稳定和地震力的传递均由柱间支撑体系承担,故地震区厂 房的柱间支撑体系必须严格按本标准的规定进行现场检测与图纸 核查,经综合分析后进行鉴定。

果进行鉴定。构件长细比关系到结构的整体稳定,必须予以严格 控制。

果进行釜定。构件 控制。 10.4.9既有厂房钢结构柱脚的抗震构造措施应通过检测与图纸 核查结果进行鉴定。要保证在罕遇地震作用下柱脚不折断、拔脱, 或先于框架柱而破坏

10.4.9既有厂房钢结构柱脚的抗震构造措施应通过检测与图纸

查结果进行鉴定。要保证在罕遇地震作用下柱脚不折断、拔脱 步干框架柱而破坏

10.5高钢结构抗震性能鉴定

10.5.1钢一混凝土混合结构体系中的钢筋混凝土结构的抗震性 能,可参照现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023进行 鉴定。 10.5.2结构整体抗震性能鉴定,应根据各检查项目在具体工程 中的符合程度及重要性,并结合工程经验综合判断。 10.5.3高耸钢结构整体抗震性能鉴定的条款,均为高算结构体 系遭受地震时,导致其整体跨塌的主要危险因素。 10.5.4对不属于第10.5.3条所列不能满足结构整体抗震性能 情况的既有高耸钢结构,虽然其整体抗震性能鉴定为满足,但还应 按本条对其体系构造的抗震性能进行进一步检测与鉴定,若这些 体系构造不满足规定时,应提出相应对策。 10.5.5既有高耸钢结构构件的抗震构造措施应全部通过检测结 果进行鉴定。本条的板件宽厚比限值的底线放宽到现行国家标准 《钢结构设计规范》GB50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018及其轴心受压时全截面有效的规定要求。对满足D类截面 要求的情况,验算评定其抗震承载力时抗震性能调整系数应放大 取2.O;对仍能满足A、B类截面要求的情况,仍可进行延性折减 构件长细比关系到结构的整体稳定,必须予以严格控制。 10.5.6连接节点抗震构造措施应进行图纸、计算书核查和现场 勘查,分析后进行鉴定。鉴定的主要自的为防止节点的破坏先于 其连接的杆件,实际支座构造要满足计算假定,在罕遇地震作用下

10.5.1钢一混凝土混合结构体系中的钢筋混凝土结构的抗震性 能,可参照现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023进行 鉴定。

情况的既有高耸钢结构,虽然其整体抗震性能鉴定为满足,但还应 按本条对其体系构造的抗震性能进行进一步检测与鉴定,若这些 体系构造不满足规定时,应提出相应对策。

果进行鉴定。本条的板件宽厚比限值的底线放宽到现行国家标准 钢结构设计规范》GB50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018及其轴心受压时全截面有效的规定要求。对满足D类截面 要求的情况,验算评定其抗震承载力时抗震性能调整系数应放大 取2.0;对仍能满足A、B类截面要求的情况,仍可进行延性折减 构件长细比关系到结构的整体稳定,必须予以严格控制,

10.5.6连接节点抗震构造措施应进行图纸、计算书核查和现场 勘查,分析后进行鉴定。鉴定的主要目的为防止节点的破坏先于 其连接的杆件,实际支座构造要满足计算假定,在罕遇地震作用下 支座不拔脱。

A.1.2使用性能检验和承载力检验的对象,可以是实际的结构 或构件,也可以是足尺或缩尺模型;破坏性检验的对象,可以是不 再使用的结构或构件,也可以是足尺模型。 当需要通过试验检验结构受弯构件的承载力、刚度性能时,或 对结构的理论计算模型进行验证时,可进行非破坏性的现场荷载 试验。进行现场荷载试验的结构构件应具有代表性,且宜位于受 荷最大、最薄弱的部位。缩尺模型应注意考虑模型相似性问题,同 时,对模型与实际结构之间在荷载及作用方式、边界约束条件、几 何上的差异所引起的受力性能差异应给予充分考虑。 A.1.3应在采取可靠安全措施的条件下,对结构局部或某一构 件进行短期静力加载试验

A.6基于试验的设计指标确定

A.6.I基于试验的承载力设计值,应考虑试验结果的置信概率 和作为试件原型的设计可靠度,分别采用考虑结构试件变异性的 修正因子k.和基于试验的抗力分项系数次来表示。相关理论推 导见参考文献李元齐,王莉萍,沈祖炎,基于试验的试件设计指标 合理取值方法研究,建筑结构学报,2013,34(3):11一18」。不同构 件类型的几何不定性变异系数及不同材料的强度不定性变异系数 可参考在不同材料的基本构件设计可靠度分析中的相应统计结果 中得到。作为针对给定目标试验荷载下的承载力设计值验证试 验,考虑到目前国内的试验认证资质及体系的现状,本条提出了较 严格的要求,即按照一组试验(一般最少3个)中的最小值来确定

承载力设计值。如果在试验中能够确认某个试件的试验存在明显 的错误而导致其承载力严重低估,可以按要求重新进行新的一组 试验

附录B钢结构的动力检测

B.0.2由于动力检测代价昂贵,因此,本条仅列出常见需要进行

B.0.3对于大型复杂结构,单点激励显得能量不够,且在传递过 程中损失较大,因此,距激励较远的地方,响应信号较弱,信噪比较 小。若增大激励力,则容易产生局部效应过大,造成非线性现象。 另外,单点激励时,若激励点正好处于某阶模态的节点位置,对该 阶模态来说,系统将成为不可控和不可观的,因此,将无法辨识该 价模态,就会发生漏失模态的现象。对于单输入多输出系统,模态 参数辨识一般只利用频响函数矩阵中的一列数据,因此,能提供的 言息量有限,影响辨识精度,对模态密集的情况,辨识能力较弱 在下列情况下必须进行多点激励: (1)重频、密频; (2)结构巨大,需要大的能量激励: (3)一激励占为其阶威兴趣模态的节占

为最佳激振点。 3)数据处理要求。时域法可以克服频域法的一些缺陷,特别 是对大型复杂结构受到风、浪及大地脉动作用时,在工作中承受的 荷载很难测量,但响应信号很容易测得,直接利用响应的时域信号 进行参数识别无疑是很有意义的。时域法是将振动信号直接进行 识别,最基本、最常用的有Ibrahim时域法、最小二乘复指数法 (LSCE法)、多参考点复指数法(PRCE法)、特征系统实现法 (ERA法)和时序分析法等。 时域法的主要优点是可以只使用实测响应信号,无须傅立叶 变换,因而可以利用时域方法对连续工作的设备例如发电机组、大 型化肥设备及化工装置等进行“在线”参数识别。由于时域法参数 识别技术只需要响应的时域信号,从而减少了激励设备,大大节省 了测试时间与费用,这些都是频域法所不具有的优点。当不使用 脉冲响应信号时,缺点也很明显。由于不使用平均技术,因而分析 信号中包含噪声于扰,所识别的模态中除系统模态外还包括噪声 模态,如何甄别和剔除噪声模态,一直是时域法研究中的重要 课题。 频域法可分为单模态识别法、多模态识别法、分区模态综合 法、频域总体识别法等。对小阻尼且各阶模态耦合较小的系统,用 单模态识别法可达到满意的识别精度。而对模态耦合较大的系 统,必须用多模态识别法。频域法的最大优点是利用频域平均技 术,最大限度地抑制噪声影响,使模态定阶问题容易解决,但也存 在以下不足:功率泄露、频率混叠及离线分析等。 在识别振动模态参数时,虽然傅立叶变换能将信号的时域特 征和频域特征联系起来,分别从信号的时域和频域观察,但由于信 号的时域波形中不包含任何频域信息,所以,不能把二者有机结 合。另外,傅立叶谱是信号的统计特性,从其表达式可看出,它是 整个时间域内的积分,没有局部分析信号的功能,完全不具备时域 信息,这样在信号分析中就面临时域和频域的局部化矛盾。

Hilbert谱来说,因为可以结合频率和时间两个坐标来分析,容易消除一些干扰,有利于提高检索信号的分辨率。在克服边缘效应后,HHT能较好地处理短时信号。HHT能客观处理一类非线性问题,所得到的三维谱形能准确地用于波内调制机制,从而反映出系统的非线性变化特性。小波分析难以处理非线性问题。EMD能较好地分离强间歇信号,而且也是去除高频噪声的最好方法之一。实际应用HHT时,必须克服边缘效应。可参考的结构动力参数识别方法及特点如表4所示。表4结构动力参数识别方法及特点激励类型激励方式方法特点信号线性或非线性结构参数识别方法。时间序列具有无能量泄漏、抗噪性强、分辨率高平稳分析法等优点,俱需正确确定时序模型形式、阶次与参数线性结构参数识别方法。对输出噪随机声具有一定的抗干扰性.但计算量大.平稳子空间法需要注意Hankel矩阵和状态空间方程环境时域阶数选取,以及虚假模态识别与剔除激励对输出环境噪声具有一定的抗下扰自然激励能力·由于NExT法在参数识别时没有平稳技术法固定计算公式,所以会出现公式不同、识别精度也不同的问题应用领域广泛.但低阶模态参数识别平稳随机减量法精度低,同时还需正确确定模型阶次157:

B.0.8动力有限元模型的修正应符合下列要求:

(1)由于大型土木结构的复杂性,建模过程的各种近似因素及 不确定因素,或者在使用过程中出现损伤,使得该动力有限元模型 不可避免地含有误差,因此,由动力有限元模型预测的结构响应, 般无法与测量得到的结构响应完全一致,需要通过获取的处于 安全使用状态下的结构响应数据,修正结构的动力有限元模型,使 得修正后的动力有限元模型可以正确预测结构响应。由修正的结 构动力有限元模型预测的结构响应将与测量的结构响应一致,该 修正的动力有限元模型将作为判别结构性能的基准。 (2)动力有限元模型的修正过程包括: 模型匹配:使得测量的自由度与有限元模型的自由度相互 协调。 相关性指标:比较分析频率与量测频率、模态与测量模态的 致程度,以便决定是否需要模型修正。 (3)选择修正参数,修正参数可分为下面儿种类型: 整体系统矩阵的独立元素。 描述整体刚度矩阵中子矩阵按比例变化的参数,子矩阵可以 是单元矩阵或描述结构某一有限部分的矩阵。 有限元模型的物理参数(即材料特性或儿何特性)。 (4)误差定位:确定有限元模型误差发生的位置。 (5)修正方法:修正方法可分为两类,类是直接修改结构的 总刚度矩阵或总质量矩阵,也可以是修改其中的某些系数,即所谓 的直接修正法;另一类是选择一组修正系数,如选择结构的几何尺 寸、材料性质、边界条件以及连接刚度等作为修正参数,然后通过 修正改组参数的方式,达到有限元模型修正的目的,也称为送 代法。

结构损伤动力识别应符合下列要

(1)结构退化/损伤识别系统分为两个过程,一是得到修正的 有限元模型,作为结构退化损伤识别的基准;二是根据结构的动力

向应,通过识别算法判断结构的力学性能。 (2)结构退化/损伤识别方法可分为两类,非破坏性评估方法、 基于振动特性的结构破坏识别方法。非破坏性评估方法,主要应 用于检测识别结构部件的局部破坏;基于振动特性的结构破坏识 别方法,可以对结构整体的力学性能给出定量评价,从而识别结构 整体力学性能的退化或整体结构性能的损伤。 (3)结构退化/损伤识别方法分为以下四级,分别称为α、b、C、 级识别方法(算法): α级,可以识别已经发生的损伤。 6级,可以识别已经发生的损伤,并且判断损伤发生的位置。 C级,可以识别已经发生的损伤,判断损伤发生的位置,同时 古计损伤的程度。 d级,可以识别已经发生的损伤,判断损伤发生的位置,估计 损伤的程度,同时预测结构的剩余寿命。 (4)α级识别方法可用于结构频率变化的识别,作为结构退化 或损伤的标志;6级识别方法,可用于判断结构是否存在退化或损 伤及损伤发生的位置,但前提条件是量测的振型需十分准确。 (5)结构损伤识别方法主要包含破坏因子方法、振型模态曲率 方法、振型模态应变能法、柔度变化方法、均匀柔度模态曲率变化 方法、刚度变化方法等。考虑到质量矩阵难以实际量测,宜选用破 坏因子方法、振型模态曲率方法、振型模态应变能法、刚度变化 方法。 (6)结构损伤识别方法包括破坏因子识别方法、振型模态曲率 方法、柔度变化方法、均匀柔度模态曲率变化方法和刚度变化 方法。 1)破坏因子识别方法(DamageIndexMethod)。 考虑一个线弹性梁,有限元离散为NE个单元、N个自由度, (r)为结构的第i个振型向量,EI(r)记为梁的弯曲刚度,L记为 梁的长度。定义破坏因子如下:

所有测量的n个振型,定义破坏因

("())²dr :"(r))²dr+l Bj (y(r))²dr/ ((r))"dr+1

Ju, =/"("())"dr/ ('())"dr f ="(;"())"dr/["(yi"(r))"dr

2)振型模态曲率方法(ModeShapeCurvatureMethod) 结构的特征方程如下:

其中:*一 结构退化或损伤时的相应量。 对梁而言,考虑在点r处作用弯矩M(.r),在该点处的变形曲 率 "()可以写为

U() = M(r)/EI

其中:EI一梁的弯曲刚度; "()一一变形曲率,可以用作损伤因子。 3)柔度变化方法(ChangeinFlexibilityMethod)。 结构没有退化或损伤时,柔度矩阵[F可以由测量的结构振 型计算如下:

其中:中 第i个质量归一的振型向量; [振型矩阵,[[,{,…,{,}]; 第i个振动频率; [] 振型刚度矩阵,[]二diag[wi,w,…,w]; 测量或计算的模态个数。 同样结构退化或损伤时,相应的柔度矩阵F可以由测量的 结构振型计算如下:

其中* 结构退化或损伤时的相应量。 结构退化或损伤前后的柔度矩阵差可写为

结构退化或损伤指标可定义为

AF]~[F][F[

式为对向量的绝对值运算,理解为对向量每个元素分别取 绝对值,可作为结构退化或损伤指标。 1)均勾柔度模态曲率变化方法(Changeinuniformflexibilit) shapecurvaturemethod)。 结构没有退化或损伤时,柔度矩阵[F可以由测量的结构振 型计算如下

F=F,F.FΦJLLΦ

司样,结构有退化或损伤时,柔度矩阵可以由测量的结构振型 计算如下

其中:*一 结构退化或损伤时的相应量。 在所有的自由度上作用单位载荷,此时的结构位移称为均匀 柔度矩阵。 「A可作为结构退化或损伤指标

5)刚度变化方法(Changeinstiffnessmethod)。 不考虑结构阻尼,结构没有退化或损伤时,结构特征值问题可 写为

LLM+LKLJ=O

其中:[K] 结构刚度矩阵; [M] 结构质量矩阵; [] 振型矩阵,[[,,,; (中:) 第i个质量归一的振型向量; ; 第i个振动频率; [] 振型刚度矩阵,[]=diag[wi,w2,…YDB 193-2017 绿色设计产品评价技术规范 以太网交换机.pdf,w] n 测量或计算的模态个数。 当结构发生退化或损伤时,假定[K]及[M的摄 「△K及[△M],结构特征值问题可写为

其中:*一结构退化或损伤时的相应量。 预测结构退化或损伤,可先不考虑质量矩阵的变化,下面的表 达式可作为结构退化或损伤的指标

结构退化或损伤前后的刚度矩阵,可由测量的结构振型计算 得到

HG/T 5544-2019 含氰废液中氰化物含量的测定.pdf~[[~ Zw(d()T

附录C常见材料的燃点、变态温度

C.0.1~C.0.3该部分资料引自文献建筑结构的火灾分析和处 里”(段文玺,《工业建筑》,1985.5一7)。 C.0.4备种钢材由于化学成分及其所经受的一系列加工过程 包括生产轧制、热处理方式、冷加工工艺等)的不同,其常温性能 高温性能以及高温过火对钢材性能的影响均有较大差别。本附录 结构钢”是指钢结构中最常用的普通热轧结构钢,如Q235钢和 Q345钢。表中结构钢高温下的屈服强度折减系数,取自现行行 业标准《建筑钢结构防火技术规范》CECS200:2006,高温过火冷 却后的屈服强度折减系数,取自文献“损伤累积条件下钢框架结构 火灾反应的分析研究”(曹文衔,同济大学博士学位论文,1998年3 月)。 普通热轧结构钢在高温下的力学性能有如下特点: 屈服强度和弹性模量随温度升高而降低,且屈服台阶变得越 来越小,在温度超过300C以后,已无明显的屈服极限和屈服 平台; 极限强度基本L随温度的升高而降低,但在180℃C~370C温 区间内,钢材出现蓝脆现象(钢材表面氧化膜呈现蓝色),即极限 强度有所提高,而塑性和韧性下降,材料变脆; 当温度超过400℃后,强度与弹性模量开始急剧下降,当温度 达到650C钢材已基本丧失承载力。 一般地,普通热轧结构钢在高温过火冷却后的强度降低很小。 而经过热处理、冷拨加工得到的高强度钢(如35号钢、45号钢)以 及薄壁冷弯型钢在高温过火冷却后强度降低较多

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