天長(cháng)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——結構動(dòng)力分析:

1靜力分析與動(dòng)力學(xué)分析的區別

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

2動(dòng)力學(xué)特性

動(dòng)力學(xué)特性通常有下面幾種類(lèi)型：

2.1振動(dòng)特性

即結構的振動(dòng)形式和振動(dòng)頻率。

2.2隨時(shí)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(dòng)）或隨機載荷的效應

3四種動(dòng)力學(xué)分析及舉例

3.1模態(tài)分析

用于確定結構的振動(dòng)特性，即固有頻率和振型。
在承受動(dòng)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(dòng)力學(xué)分析前期必須完成的環(huán)節。

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

3.2瞬態(tài)分析

用于確定結構在受到?jīng)_擊載荷時(shí)的受力特性。

舉例：怎樣確保橋墩在受到撞擊時(shí)的安全？

3.3諧響應分析

用于確定結構對穩態(tài)簡(jiǎn)諧載荷的響應。

舉例：如何確定壓縮機、電動(dòng)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(dòng)載荷或隨機載荷時(shí)的受力特性。

舉例：如何確定房屋和橋梁承受地震載荷時(shí)的受力？

4四種動(dòng)力學(xué)分析基本原理

4.1模態(tài)分析理論的基本假設

線(xiàn)性假設：結構的動(dòng)態(tài)特性是線(xiàn)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(dòng)力學(xué)特性可用一組線(xiàn)性二階微分方程來(lái)描述。
任何非線(xiàn)性特性，如塑性、接觸單元等，即使定義了也將被忽略。

時(shí)不變性假設：結構的動(dòng)態(tài)特性不隨時(shí)間而變化，微分方程的系數是與時(shí)間無(wú)關(guān)的常數。

可觀(guān)測性假設：系統動(dòng)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(diǎn)輸入所引起的j響應，等于在j點(diǎn)的相同輸入所引起的i點(diǎn)響應。
此假設使結構的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和頻響矩陣都成了對稱(chēng)矩陣。

4.2諧響應分析基本原理

諧響應分析是一種線(xiàn)性分析，非線(xiàn)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(dòng)力學(xué)運動(dòng)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}為節點(diǎn)位移向量，{F(t)}載荷為時(shí)間的任意函數。
對簡(jiǎn)諧運動(dòng)而言，{u}和{F(t)}均為簡(jiǎn)諧形式。

4.3瞬態(tài)分析基本原理

瞬態(tài)分析也叫時(shí)間歷程分析。
載荷和時(shí)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(guò)程中對于裂縫的判斷是一個(gè)難點(diǎn)——結構裂縫類(lèi)別

2.1混凝土結構裂縫
混凝土裂縫產(chǎn)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；有養護環(huán)境不當和化學(xué)作用引起的裂縫等等。
在實(shí)際工程中要區別對待，根據實(shí)際情況判別裂縫。

2.2砌體（混合）結構裂縫
砌體（混合）結構產(chǎn)生裂縫的原因歸納起來(lái)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(kāi)始的特征，或是結構強度不足的征兆，是比較危險的，必須進(jìn)一步對裂縫進(jìn)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、抗滲、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(cháng)度、深度、形態(tài)等量化數據。

3.1.4裂縫趨勢：判明裂縫是否穩定或是有發(fā)展趨勢。

3.2基本構件常見(jiàn)裂縫分析
3.2.1受彎構件
常見(jiàn)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(kāi)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，也出現沿次梁兩側向下斜裂縫。
當發(fā)生地基不均勻下沉時(shí)，混凝土圈梁、框架梁、基礎梁皆會(huì )出現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(diǎn)是事先有明顯的變形和裂縫預兆，出現裂縫后人們可以及時(shí)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(cháng)度、深度以及發(fā)展情況而定。
如果裂縫已趨于穩定，且較大裂縫未**過(guò)規定的容許值，則屬于允許出現的裂縫，可不必加固。