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钢结构检测

房屋检测

建(构)筑物及设备的振动检测、隔震减振处理

 
    中冶建筑研究总院(上海)有限公司房屋质量检测站,拥有上海市甲级房屋质量检测证书与抗震鉴定证书,与总院国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心、国家建筑钢材质量监督检验中心、冶金工业工程质量监督总站检测中心、国家钢结构工程技术研究中心等资源、人员共享,拥有一批素质高、经验丰富的高中级工程技术人员和一系列先进配套技术装备。
    我院国家建筑钢材质量监督检验中心是国家质检总局授权的建筑材料领域唯一的国家级质检机构,获得国家计量认证(CMA)、中国实验室认可(CNAL)、国家中心认可(CAL)证书,承检建筑钢材、钢结构配件、纤维材料等产品检验、鉴定。
中冶建筑研究总院(上海)有限公司作为中央企业,是上海市专业的建筑物及设备的振动检测及隔震减振公司,近年来顺利承接建筑物及设备的振动检测及隔震减振处理业务多例。
振动测试
一、什么是振动检测
可通过对机器或结构在工作状态振动的下状态监测,对机器或结构可进行故障诊断、环境控制、等级评定;测量机器或结构的受迫振动获得被测对象的动态性能:固有频率、阻尼、响应、模态等信息,找出薄弱环节,通过改进设计提高其抗振能力,或通过隔振处理改善机械的工作环境和性能。
 
 
二、振动检测应用领域
    1、造纸厂机电设备引起的结构共振
2、地铁运行引起的振动对周围环境的影响
3、炼钢厂煤干燥机振动对厂房结构的影响
4、化工厂离心泵的振动测试
5、地铁道床及隧道结构的振动测试
6、公路立交桥的动态特性测试
三、如何判断设备的振动检测效果
要进行振动检测数据的分析和监测环节,不是单纯依靠于数据的准确性与否,更多的是判断的方式方法和分析的规范是否合乎情理。于是,进行振动监测的数据分析方法和掌握设备性能和振动监测之间的关系,显得更加重要。
当然设备的振动监测数据的准确性和可靠性自然不能忽视,要进行正确的判断,最为紧要的还是需要通过准确的监测数据才能分析出结论,因此万不可忽视前提,也就是振动监测本身的数据分析。其次要关注的才是振动监测的具体操作和实践方法,依靠学习而来的正确规范的方式方法,才能保证整个振动监测过程的正确性,而且只有正确的方法才能做出准确的判读,这对于振动监测的意义也是巨大的。最后就是振动监测的经验总结也至关重要,因为通过数据的对比确实能够发现有变化的地方,通过学习的分析思路也可以知道故障的位置,但是却只有依照长久的经验累积才能知道是否属于正常范围值,是需要修理还是更换
 
隔震减振
 
一、什么是房屋结构的“隔震”
   《隔震》,即隔离地震。在建筑物基础与上部结构之间设置由隔震器、阻尼器等组成的隔震层,隔离地震能量向上部结构传递,减少输入到上部结构的地震能量,降低上部结构的地震反应,达到预期的防震要求。地震时,隔震结构的震动和变形均可只控制在较轻微的水平,从而使建筑物的安全得到更可靠的保证。表15.1列出了隔震设计和传统设计在设计理念上的区别。
             表 15.1   隔震房屋和抗震房屋设计理念对比
  抗震房屋 隔震房屋
结构体系 上部结构和基础牢牢连接 削弱上部结构与基础的有关连接
科学思想 提高结构自身的抗震能力 隔离地震能量向建筑物输入
方法措施 强化结构刚度和延性 滤波
 
隔震器的作用是支承建筑物重量、调频滤波,阻尼器的作用是消耗地震能量、控制
隔震层变形。隔震器的类型很多。目前,在我国比较成熟的是“橡胶隔震支座”。因此,本《规范》所指隔震器系指橡胶隔震支座。在隔震设计中采用其他类型隔震器时,应作专门研究。
 
二、隔震的主要优点
隔震体系能够减小结构的水平地震作用,已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明:“隔震”一般可使结构的水平地震作用降低60%左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震损坏,提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性,增加震后建筑物继续使用的能力。
 
三、隔震要点
隔震设计条文提出了分部设计法和水平向减震系数,在设计方法上建立起了一座联系抗震设计和隔震设计之间的桥梁,力图使设计人员已经熟悉的抗震设计知识、抗震技术在隔震设计中得到应用,这是本规范的重大特色。
(1)分部设计方法
把整个隔震结构体系分成上部结构(隔震层以上结构)、隔震层、隔震层以下结构和基础四部分,分别进行设计。
(2)上部结构设计
应用“水平向减震系数”设计上部结构。
1)、水平向减震系数计算与取值
计算水平向减震系数的结构简图可可采用剪切型结构模型(图15.1);当上部结构的质心与隔震层刚度中心不重和时,宜计入扭转变形的影响。
分析对比结构隔震与非隔震两种情况下各层最大层间剪力,宜采用多遇地震下的时程分析。输入地震波的反应谱特性和数量,应符合本规范5.1.2条规定。计算结果宜取其平均值。当处于发震断层10km以内时,
地震波未考虑近场影响,对甲乙类建筑,计
算结果尚应乘以近场影响系数:5km以内取
1.5,5~10km取1.25。
砌体结构及基本周期与其相当的结构可
按附录L简化计算。
当结构隔震后各层最大层间剪力与非隔
震时对应层最大层间剪力的比值不大于表15.2
中第一行各栏的数值时,可按该表确定水平向
减震系数。
             表 15.2  层间剪力最大比值与水平向减震系数的对应关系
层间剪力最大比值 0.53 0.35 0.26 0.18
水平向减震系数 0.75 0.50 0.38 0.25
减震系数计算和取值涉及上部结构的安全,涉及《规范》规定的隔震结构抗震设防目的实现。因此,减震系数不应取得比表15.2列出的值低。
2)、上部结构水平地震作用计算—水平向减震系数应用
    ①、水平地震影响系数的最大值可取隔震减振规范相关规定的水平地震影响系数最大值(即,非隔震时的值)和水平向减震系数的乘积。
水平向减震系数不宜低于0.25,且隔震后结构的总水平地震作用不得低于非隔震时6度设防的总水平地震作用。
②、隔震后,地震时上部结构基本处于平动状态。因此,上部结构水平地震作用沿高度可采用矩形分布。
3)、上部结构竖向地震作用计算
9度和8度且水平向减震系数为0.25时,上部结构应进行竖向地震作用计算;8度且水平向减震系数不大于0.5时,宜进行竖向地震作用计算。
    竖向地震作用标准值FEvk,8度和9度时分别不应小于隔震层以上结构总重力荷载代表值的20%40%。各楼层可视为质点,按本规范式计算其竖向地震作用标准值沿高度的分布。
4)、隔震及构造措施
①、隔震建筑应采取不阻碍隔震层在罕遇地震下发生大变形的下列措施:
上部结构的周边应设置防震缝,缝宽不宜小于各隔震支座在罕遇地震下的最大水平位移值的1.2倍;
上部结构(包括与其相连的任何构件)与地面(包括地下室和与其相连的构件)之间,应设置明确的水平隔离缝;当设置水平隔离缝确有困难时,应设置可靠的水平滑移垫层;
在走廊、楼梯、电梯等部位,应无任何障碍物。
②、丙类建筑上部结构的抗震措施,当水平向减震系数为0.75时不应降低非隔震时的要求;水平向减震系数不大于0.50时,可适当降低本规范有关章节对非隔震建筑的要求,但与抵抗竖向地震作用有关的抗震构造措施不应降低。
③、砌体结构按本规范附录L采取抗震构造措施。
④、钢筋混凝土结构
柱和墙肢的轴压比控制仍应按非隔震的有关规定采用。其他计算和构造措施要求,可按表15.3划分抗震等级,再按本规范6章的有关规定采用。
 
表15.3    隔震后现浇钢筋混凝土结构的抗震等级
 
结构类型 7度 8度 9度
框架 高度(m)
一般框架
<20
>20
<20
>20
<15
>15
抗震墙 高度(m)
一般抗震墙
<25
>25
<25
>25
<20
>20