既有框架结构的损伤识别与可靠性鉴定

既有框架结构的损伤识别与可靠性鉴定

论文摘要

工程结构在复杂的服役环境中,不断受到自然环境的侵蚀以及各种灾害等多种复杂因素的作用,导致结构产生不同程度的损伤,结构损伤的诊断以及正确评价、修复对减少生命财产的损失具有重要的意义。既有建筑的鉴定与加固是建筑业的一个重要方面,通过结构鉴定,来了解建筑物的安全性能,以及可能要采取的加固措施。实际工程中,评定建筑物可靠性是按《民用建筑可靠性鉴定标准》,通过PKPM中的结构鉴定模块来进行结构的安全性评定。本文也根据实用鉴定法对某教学楼进行结构鉴定,在此基础上,本文就下列几个方面对结构的可靠性评估及损伤识别进行了探讨。1)基于结构动力学的角度,用结构模态参数——频率变化,来考察结构的损伤程度,根据损伤程度确定结构的安全性等级;另一种简单的结构鉴定方法是,采用结构损伤模型法来确定结构安全性能,该方法也是基于损伤分析得到的,首先得到构件损伤系数,然后由构件与结构层次之间的关联得到整体结构损伤程度,两种方法得出的结论一致。2)基于结构动力学的角度,结构动力特性参数识别损伤的内在机理,由动力参数导出的各种识别参数。结构的损伤将引起动力特性的改变,探讨了结构损伤对其频率、振型等模态参数的影响。结构损伤位置的探讨,采用模态曲率对结构损伤识别,和模态柔度法对结构损伤识别,两种方法都能识别损伤位置。3)基于层次分析法的角度,该方法是根据构件的可靠度,然后根据构件在整体结构中的权重,从而得出整个结构体系的安全性能指标,该方法类似于结构损伤模型法,前者是基于构件可靠度,后者是基于构件的损伤系数,然后根据构件的重要性及层次关系来确定结构体系的可靠性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章.绪论
  • 1.1 选题背景
  • 1.2 既有建筑检测方法发展状况
  • 1.2.1 国外既有建筑检测方法现状
  • 1.2.2 国内既有建筑检测方法现状
  • 1.3 结构动力学在损伤检测中的应用现状
  • 1.4 研究的目的与意义
  • 1.5 本文的研究内容
  • 第二章 既有建筑结构鉴定方法分析
  • 2.1 传统经验鉴定法
  • 2.1.1 实用鉴定法
  • 2.1.2 可靠概率鉴定法
  • 2.2 动力特性评定建筑物安全性
  • 2.3 结构的损伤模型法确定结构的安全性能
  • 2.4 结构损伤识别方法
  • 2.4.1 直接识别法
  • 2.4.1.1 基于结构固有频率的损伤检测
  • 2.4.1.2 基于结构振型变化的损伤检测
  • 2.4.1.3 基于结构柔度矩阵的损伤检测
  • 2.4.2 模型修正法
  • 2.4.2.1 基于残余力向量的损伤检测
  • 2.4.2.2 特征对灵敏度法
  • 2.4.2.3 特征结构分配法
  • 2.4.3 无模型识别方法
  • 2.4.3.1 神经网络法
  • 2.4.3.2 小波分析法
  • 2.4.3.3 遗传算法
  • 2.4.3.4 专家系统法
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 结构动力学方法评估结构安全性
  • 3.1 结构动力学应用于损伤检测
  • 3.1.1 损伤理论的描述
  • 3.1.2 构件损伤系数
  • 3.2 整体结构损伤系数与结构损伤状态的关系
  • 3.2.1 结构动力特性评定房屋安全性能
  • 3.2.2 结构的损伤模型法来确定结构的安全性能
  • 3.3 结构损伤位置的确定
  • 3.3.1 模态分析在结构损伤诊断中的应用
  • 3.3.2 模态曲率变化监测损伤位置
  • 3.3.3 模态柔度指标检测损伤位置
  • 3.4 既有结构的薄弱层识别
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 层次分析法在既有建筑结构体系可靠性评定中的应用
  • 4.1 层次分析法的基本原理
  • 4.2 构件可靠度指标
  • 4.3 算例
  • 4.3.1 工程概况
  • 4.3.2 结构计算参数
  • 4.3.3 结构分析模型
  • 4.3.4 构件内力计算及构件可靠度评定
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附件实例A
  • 附件1:结构构件承载力验算(摘录)
  • 附件2:结构单元安全性评定结果
  • 附件实例B
  • 附件1:结构构件承载力验算(摘录)
  • 附件2:结构单元安全性评定结果
  • 附件实例C
  • 附件1:结构构件承载力验算(摘录)
  • 附件2:结构单元安全性评定结果
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 答辩委员会对费建伟论文的决议
  • 相关论文文献

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