振型检测下的建筑结构论文

2022-04-24

摘要:为了研究地震作用下高层框架结构的损伤程度信息,以结构刚度折减率为损伤程度指标,以结构的频率变化率为损伤程度识别参数,采用Matlab模拟结构在不同的损伤程度指标下的加速度响应数据,利用短时傅里叶变换方法对响应数据分析得到结构的模态参数,从而建立损伤程度指标与结构模态参数的函数关系。将损伤结构的模态参数代入函数关系式计算结构的损伤程度指标。以下是小编精心整理的《振型检测下的建筑结构论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

振型检测下的建筑结构论文 篇1:

关于网架结构体系的水平抗震性能探讨

摘要:通过理论研究与分析,介绍了探讨了网架结构地震作用下的整体空间工作性能,并对网架在水平抗震特性进行研究,进而简单介绍了目前网架结构体系水平抗震设计方法,为网架结构的设计与健检测系统的安全评估提供依据。

关键词:网架结构体系 自振特性 水平抗震

近年来,随着时代的进步和科学技术的不断发展,越来越多外形美观、受力合理并具有创新意识的建筑结构出现在人们的视野中,其中大跨空间结构的发展状况已经成为衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志之一,我国在网架结构方面的理论和实践方面投入了较大的力量,取得了显著的进展。网架结构体系是由很多杆件从2个或多个方向有规律地组成高次超静定结构,属于空间柔性结构体系。对于网架结构的抗震研究,主要集中在竖向地震作用的计算,这是因为仅针对网架结构本身来研究其水平地震作用下的反应,通常得出的结论是水平地震作用下的反应比较小。而网架结构多用于高大空旷房屋,支撑系统要和网架共同承受水平地震作用,网架良好的空间刚度正好提供了这种可能,因此对网架结构体系在水平地震作用下的反应应给与足够的重视。

1、工程案例

新疆乌恰影剧院在1985年遭遇了强烈地震,对其进行震害分析也表明:由于在结构布置时,将舞台屋面大梁与网架同时放在由台口大梁支承的圈梁之上,从而造成舞台屋面与网架上的大部分荷载都集中在同一水平位置之上,但没有抗测力支承构件,在地面运动水平分量作用下,支承结构没有足够的抗侧刚度,只有通过网架上弦来传递强大的惯性力。而门厅一端是刚性较大的框架结构,不能相应地发生振动,致使网架上弦杆普遍产生较大的内力,尤其是靠近舞台口的上弦杆内力急剧增加。而网架端部上弦是静内力较小之处,按静力设计的原杆件截面也是较小的。因此,造成这部分杆件产生失稳破坏,导致杆件屈曲与支座脱落。可见,对网架结构进行水平抗震设计时应对整个网架体系进行【1】。

2、网架的自振特性

⑴网架结构频率相当密集,尤其在低频率阶段更为显著。网架的频率密集程度较其他结构更为明显,特别是水平振型类密集区域,会出现相邻2个频率相等或接近的情况;⑵常用周边支承网架结构的前三个自振周期存在一定的近似比例关系。网架结构的基频或基本周期与结构短向跨度大小有关,即跨度越大则基频越小,基本周期越大;⑶振型分为水平振型与竖向振型两类,振型类型与网架边界的约束条件有很大关系。

3、计算原则与计算模型

计算网架结构体系水平地震内力的方法与计算竖向地震内力的方法是一样的,仍采用振型分解反应谱法或时程分析法。通常将地震时水平地面运动分解为相互垂直的两个水平运动分量,计算水平地震作用和水平地震反应时,一般只需考虑其中较大的一个,而且假定作用在结构侧向刚度较小的方向。根据“抗震规范”的规定,在计算地震反应时一般不对各地面运动分量的反应加以组合,可分别进行其反应的计算,并考虑1.3的系数后与静内力组合。

在研究水平地震作用时,要考虑整个体系,由于网架结构属于高次超静定柔性结构,虽然杆件间的连接多为焊接空心球连接,但杆件更多地表现出二力杆的性质,处于正常工作状态的网架结构杆件的轴向应力在结构承载过程中的复合内力中所占的比重较大,因而网架结构体系的计算简图是一个空间铰接杆系,计算时通常将柱子及下部结构作以下三种简化:

⑴将柱子作为杆件直接参与计算,考虑柱子的抗弯刚度和轴向刚度。柱子下端为嵌固端,上端与网架铰接。

⑵考虑网架支座有水平方向弹性约束,计算下部结构的侧向刚度,作为网架水平方向弹性约束的弹簧刚度。

⑶上述⑴和⑵结合。既考虑柱子的刚度又将其它辅助构件的刚度简化为弹性约束。

4、水平抗震特性

网架结构体系的整体空间工作特征明显,在分析一个网架结构工程的水平地震效应时,由于下部结构抗侧刚度对计算结果影响将很大(如柱子侧移将极大地影响网架杆件的水平地震内力,且在考虑整体空间工作时,当结构整体横向刚度相对于网架竖向刚度较小时,将表现为水平振动特性),必须认真研究和测算它们的刚度取值,并合理确定其计算模型,进行整体计算分析,以期得到尽可能切合实际的结果。

5、水平地震内力的分布

网架结构体系的水平地震内力有其自己的分布规律,它与竖向地震内力分布明显不同:上下弦杆是边缘内力最大,向跨中逐渐减小,腹杆是边缘小,向跨中逐渐增大,且水平地震内力系数并不符合圆锥形的分布规律。实验分析表明水平地震引起的质点动能由柱顶沿网架上弦向跨中传递与扩散,由于网架的变形而逐渐被吸收,到跨中就很小了,这也体现了网架结构体系的水平地震内力的分布特点【2】。

6、结论

⑴“网架规程”规定:7度可不进行水平抗震验算,8度区对周边支承的中小跨度网架一般可不进行水平方向抗震验算。但在8度区,跨度较大的或较重要的网架结构应认真进行水平方向的抗震验算。

⑵网架结构的水平抗震验算应该对整个结构体系进行。特别是要认真研究下部支承结构,具体分析各类构件的抗侧刚度,确定合适的计算模型。实际中,由于建行物的形式各异,网架支承系统的构造很不相同,不宜像竖向抗震验算那样,提出一个地震内力系数,用实用分析方法计算,具体情况应具体分析。

⑶网架结构体系的水平地震反应与下部支承结构的刚度密切相关,所以在进行水平抗震设计时应将网架与下部结构一起予以考虑,选择合适的下部结构刚度,以使网架结构体系受力合理。

参考文献:

[1]张毅刚,薛素铎等.大跨空间结构[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]张毅刚,孔祥和.网架结构体系的水平抗震性能[J].建筑工业,1998,28(7):11-15.

[3]李宁远.网架结构的地震响应分析[J].国外建材科技,2004,25(6):107-108.

作者:赵雪利 吴松金

振型检测下的建筑结构论文 篇2:

变换在高层框架结构地震损伤程度识别中的应用

摘要:为了研究地震作用下高层框架结构的损伤程度信息,以结构刚度折减率为损伤程度指标,以结构的频率变化率为损伤程度识别参数,采用Matlab模拟结构在不同的损伤程度指标下的加速度响应数据,利用短时傅里叶变换方法对响应数据分析得到结构的模态参数,从而建立损伤程度指标与结构模态参数的函数关系。将损伤结构的模态参数代入函数关系式计算结构的损伤程度指标。采用同济大学振动台试验数据,利用此方法识别结构的损伤程度与振动台试验观察到的损伤程度高度吻合。[KG)]

关键词:短时傅里叶变换;高层框架结构;损伤程度识别;振动台试验

0引言

框架结构是建筑结构的主要形式之一,高层框架结构在土木工程领域的应用越来越广泛。近年来国内外地震活动频繁,一些特大地震导致了大量的高层框架结构的损伤以及人员的伤亡(刘波等,2015),如1995年日本Kobe地震以及2014年的鲁甸地震等(赵小艳等,2014)。由于我国是遭受地震灾害最为严重的国家之一(倪国葳,姜忻良,2013;蒋欢军等,2014),高层框架结构的地震损伤研究受到越来越多学者的关注。

由于结构的复杂性,高层框架结构在地震作用下的损伤信号具有非平稳特性,而传统的损伤识别方法——傅里叶变换只能识别平稳信号的损伤信息(王祥建,崔杰,2016)。短时傅里叶变换作为一种时频分析方法,对非平稳信号的损伤识别效果具有不可估量的价值。本文以短时傅里叶变换(STFT)为基础,识别某振动台试验关于12层框架结构在地震作用下的损伤程度信息,并对识别结果与振动台试验观察到的结果进行对比分析。

1地震损伤程度识别原理

结构的损伤必然会引起结构某一参数的变化,如固有频率、振型、频响函数、振动的加速度等(陈长征,2001)。其中固有频率的变化最为直接,本文先将加速度的时域信号转换到时频域上,通过固有频率随时间的变化识别出结构的损伤信息。

11基本原理

结构发生损伤时,其刚度会随之降低,由频率的定义可知:[KH*1]

f=[KF(][SX(]Km[SX)][KF)][JY](1)[KH*1D]

式中:f为频率;K为结构刚度;m为结构的质量。

對式(1)两边同时微分,可得:[KH*1]

df·2[KF(]mK[KF)]=dK[JY](2)[KH*1]

两边同除K、dt化简得:[KH*1]

[SX(]dfdt[SX)]=[SX(]f2dt[SX)]·[SX(]dKK[SX)][JY](3)[KH*1D]

式中,f值与K值相对应,均取损伤前的值,因而[SX(]f2dt[SX)]是一确定的常数,令kf=[SX(]dfdt[SX)],PK=[SX(]dKK[SX)],可得:[KH*1]

kf=k′·PK[JY](4)[KH*1D]

式中:kf为结构频率变化率;PK为结构损伤程度指标;k′为常数。对于高层框架结构来说,只要得到结构某一层的频率变化率kf,便可以通过式(4)求出结构的损伤程度指标PK。

[BT(23]12基于短时傅里叶变换的频率变化率提取

121短时傅里叶变换基本原理[BT)]

短时傅里叶变换(STFT)是1946年由英国物理学家Gabor(李振春等,2010;裴强,王丽,2013)提出。Neild等(2003)运用STFT变换研究了某钢筋混凝土梁的非线性与损伤之间的关系。续秀忠等(2003)运用STFT变换和HHT变换识别了结构的模态参数。乌建中和陶益(2014)利用STFT变换对玻璃钢板材模拟风机叶片进行损伤检测识别,取得了良好的效果。

STFT变换基本原理是:假设在某固定的窗函数g(t)内信号是平稳信号,用傅里叶变换对其进行分析得到信号的频率成分,接着沿时间轴移动窗函数g(t),得到信号的频率随时间的变化图(董建华等,2007)。

令信号s(t)∈L2(R),则其STFT变换(方松,曾京,2013)为:[KH*1]

STFT[KG-*3]=[KG-*3](ω,τ)[KG-*3]=[KG-*3]∫+∞[KG-1*5/6]∫-∞g(t-τ)s(t)e-iωtdt[JY](5)[KH*1D]

式中:g(t)为窗函数;s(t)表示时域信号;ω表示频率;t表示时间。

与传统的傅里叶变换相比,短时傅里叶变换可以获取信号的频率随时间变化的规律,其信号处理的过程(肖瑛,冯长健,2010)如下:

(1)用窗函数g(t)截断时域信号;

(2)对窗函数g(t)内的信号进行傅里叶变换;

(3)沿着时间轴移动窗函数g(t);

(4)对新的窗函数g(t)内信号进行傅里叶变换;

(5)重复步骤(3)和(4)直到所有的信号都进行了傅里叶变换,这些傅里叶变换的集合就是STFT。

窗函数的选取直接影响STFT变换的时间、频率分辨率,常见的窗函数有矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗、三角窗、余弦坡度窗、帕曾窗、指数窗、高斯窗等(Hou et al,2015)。对于地震荷载来说,指数窗和高斯窗较为适合,而相对于指数窗来说,高斯窗的主瓣更窄(Tansel et al,2011),频率分辨率更高。因此为了获得更高的频率分辨率,本文选取高斯窗进行分析。

[BW(S][BG(;N][BHDWG1*2,WK15mmZQ,WK140mm,WK15mmYQW][HT5"][CM(22mm]地震研究[CM)]40卷[BG)F][BW)]

[BW(D][BG(;N][BHDWG1*2,WKZQ0W][HT5"]第2期[JZ]

裴强等:STFT变换在高层框架结构地震损伤程度识别中的应用

[BG)F][BW)]

[BT3]122提取频率变化率kf

对加速度响应信号运用STFT变换方法得到时间-频率-振幅的三维图,提取每一时刻的频率-振幅二维图中振幅的第一个峰值点所对应的频率,即每一时刻结构的一阶固有频率;采用最小二乘拟合方法,对上述得到的每一时刻的一阶固有频率进行线性拟合得到频率随时间变化的函数:[KH*1]

f(t)=kf·t+ C1[JY](6)[KH*1D]

式中:f(t)为频率;t为时间;C1为常数。通过式(6)即得到频率变化率kf的值。

2地震损伤程度识别流程

已知损伤结构在第i层损伤时第j层的加速度响应以及结构的材料属性等信息,求取结构第i层的损伤程度。其具体损伤识别过程如下:

(1)用Matlab根据实际结构的材料属性信息建立损伤模型;

(2)分别获取结构在第i层的损伤程度指标为01~09中的至少3个指标时结构第j层的加速度响应;

(3)提取步骤(2)中损伤程度指标下第j层加速度响应的频率变化率kf;

(4)建立PK-kf的关系式[KH*1]

G(PK,kf)=k′·PK-kf+C2=0[JY](7)[KH*1]

(5)获取结构当前状态下的第j层加速度响应的频率变化率kf;

(6)将步骤(5)中得到的频率变化率kf代入步骤(4)中得到的关系式(7)中,获得结构第i层损伤程度指标PiK。

根据上述损伤识别过程画出地震损伤程度识别的流程图如图1所示。图中PK为损伤程度指标,kf为频率变化率,k′、C2为常数。

采用微粒混凝土和镀锌铁丝作为模型的材料。微粒混凝土以较大粒径的砂砾为粗骨料,以较小粒径的砂砾为细骨料。无论在施工方法、振捣方式、养护条件还是材料性能上都与普通混凝土十分相似,在动力特性上与原型混凝土有良好的相似关系,而且通过调整配合比,可满足降低弹性模量的要求。

考虑计入隔墙、楼面装修的重量和50%活载,在板上配质量块配重。在标准层上布置每层194 kg配重,在屋面层上布置197 kg配重。

试验中分别输入不同加速度峰值的El Centro波(簡称EL波)、Kobe波(简称KB波)、上海人工波(简称SR波)、上海基岩波(简称SJ波)4种地震波,台面输入加速度峰值按小量级分级递增,按相似关系调整加速度峰值和时间间隔,获取结构各层的加速度响应,并且观察了不同损伤下结构的裂缝开展情况,加载制度见表2。每次改变加速度输入大小时都输入小振幅的白噪声激励,观察模型系统动力特性的变化。

试验过程中实际观察到的平行于X方向的裂缝开展情况如下:

[JP2]在前7个工况下(EL1工况之前),结构上没有发现任何裂缝。在第9工况SH2(EL2后第1工况)后,在4层的框架梁的梁端出现小于005 mm细微裂缝。在第18工况SH3(EL3后第1工况)后,3~6层框架梁的梁端裂缝贯通,最大缝宽在第4层处,约015 mm。之后,随着输入激励加大,梁端裂缝增大,整个加载结束后,2~8层梁端裂缝贯通,3~6层最严重,缝宽达4 mm,形成塑性铰。[JP]

为了验证第2节所述方法的准确性,选取EL波输入的不同工况进行损伤程度识别验证。EL波输入下结构各工况如表3所示。

[KG2]El Centro波是1940年5月18日美国IMPERIAL山谷地震(M71)在El Centro台站记录的加速度时程。其主要强震部分持续时间约为26 s,记录全部波形长为54 s,原始记录离散加速度时间间隔为002 s,其加速度时程曲线及傅里叶变换如图3所示。

32建立PK-kf关系式

由于整个试验过程中,第4层的损伤程度最为严重,假设整个结构仅第4层损伤,其它层均未出现损伤。采用结构第4层的刚度折减P4K作为损伤程度指标,以第8层加速度响应的频率变化率k8f作为已知条件。用Matlab软件建立与振动台试验材料属性相同的模型,提取结构在第4层的损伤程度指标P4K为01~08时结构第8层加速度响应的频率k8f变化率。结果如表4所示。

从表4中可以看出,随着损伤程度指标P4K的增大,第8层的频率变化率k8f也逐渐增大。按照地震损伤程度识别流程,获取PK-kf的关系式为:[KH*1]

G(PK,kf)=k′·PK-kf+C2=0[JY](8)[KH*1]

画出表4中的PK-kf图,并进行线性拟合如图4所示。

由图4可得,第8层的频率变化率k8f与结构的第4层损伤程度指标P4K呈线性关系,采用最小二乘拟合后PK-kf的关系式为:[KH*1]

[JP2]G(P4K,k8f)=-0011 9P4K-k8f-0000 6=0[JY](9)[KH*1D][JP]

33损伤程度识别

将EL1~EL6工况下结构第8层的加速度响应进行STFT变换分析,提取其频率变化率如表5所示。从表中可以看出,随着激励的加大,第4层的损伤程度指标越来越大,小震初期EL1工况,结构的刚度降低12%左右,此时振动台试验中没有任何裂缝的痕迹产生,说明结构内部已经出现损伤,外部并未能观察到明显的裂缝;中震初期EL2工况,结构的刚度降低约68%,[HJ2mm]此时振动台试验中第4层梁端开始有裂缝产生,缝宽约为005 mm;中震后期EL3工况,结构的刚度降低约81%,此时振动台试验中第4层缝宽扩展为015 mm;到大震后期EL6工况,结构的刚度降低达到了91%,此时振动台试验中第4层缝宽达到4 mm,结构已成为不稳定的机动结构。该方法识别的损伤信息与振动台试验观察到的损伤相吻合,进一步验证了上述方法对高层框架结构地震损伤程度识别的有效性。

4結论

通过对某12层框架结构振动台试验数据进行损伤程度识别后发现:以结构的刚度折减率为损伤程度指标的损伤程度与结构某一层加速度响应识别的频率变化率呈线性关系。根据结构实际材料属性建立Matlab仿真模型,得到所需结构层加速度响应识别的频率变化率与结构刚度折减率之间的函数关系式。将实际结构该层加速度响应识别的频率变化率代入上述关系式中,便可以准确获得结构的损伤程度,从而为地震作用下高层框架结构的损伤程度识别提供了有效的识别方法。与传统的地震损伤程度识别方法相比,该方法有如下特点:

(1)传统的地震损伤程度识别方法必须与损伤前的结构响应分析对比才能识别结构的地震损伤程度,该方法只需要对结构当前的响应进行分析便可以识别结构的地震损伤程度。

(2)传统的地震损伤识别方法只能定性地判断结构是否损伤以及损伤程度,该方法将结构的地震损伤程度指标与某一层的频率变化率公式化,根据公式可以准确的计算出结构的损伤程度指标,从而识别结构的损伤程度信息。

(3)该方法使用的STFT变换窗口是固定的,不能同时提高信号的频率分辨率和时间分辨率,因而对于频率变化率的提取具有一定的误差,但对结构损伤识别效果影响不大。

参考文献:

陈长征2001结构损伤检测与智能诊断[M].北京:北京科学出版社

董建华,顾汉明,张星2007几种时频分析方法的比较及应用[J].工程地球物理学报,4(4):312-316

方松,曾京2013高速铁路客车振动特性时频分析[J].中国测试,39(1):88-92

蒋欢军,朱剑眉,陈前2014超高层钢-混凝土混合结构地震损伤研究[J].振动与冲击,33(4):77-83

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刘波,韩玉涛,闫文赏,等2015碳纤维加固与钢板加固混凝土梁抗震性能对比[J].世界地震工程,31(4):236-242

倪国葳,姜忻良2013地震损伤钢筋混凝土结构修复加固方法试验研究[J].工业建筑,43(2):49-54

裴强,王丽2013结构参数识别方法研究[J].大连大学学报,34(3):36-44

王祥建,崔杰2016结构物理参数时域识别的振动台试验研究[J].地震研究,39(1):114-119

乌建中,陶益2014基于短时傅里叶变换的风机叶片裂纹损伤检测[J].中国工程机械学报,12(2):180-183

肖瑛,冯长健2010组合窗函数的短时傅里叶变换时频表示方法[J].探测与控制学报,32(3):43-47

续秀忠,张志宜,华宏星,等2003应用时频分析方法辨识时变系统的模态参数[J].振动工程学报,16(3):358-362

赵小艳,韩立波,徐甫坤,等20142014年云南鲁甸65级地震序列跟踪分析研究[J].地震研究,37(4):508-514

HOU H,PANG C,GUO H,et al2015Study on high-speed and multi-target detection algorithm based on STFT and FRFT combination[J].Optik -International Journal for Light and Electron Optics,127(2):713-717

NEILD S A,WILLIAMS M S,MCFADDEN P D2003Nonlinear vibration characteristics of damafed concrete beams[J].Journal of structural Engineering,129(2):260-268

TANSEL B,TANSEL I N,DIZGE N,et al2011Diagnostic Assessment of Membrane Health and Performance by S-Transform of Flux Data[C]// World Environmental and Water Resources Congress,3355-3358

作者:裴强 郭少霞 崔迪

振型检测下的建筑结构论文 篇3:

关于建筑工程主体结构的质量检测方法分析

【摘要】现阶段,对于建筑工程而言,施工过程中主体结构的质量安全性是决定整体工程施工质量的重要前提,其结构施工质量可能直接影响建筑使用的安全性。为此,要求针对建筑主体结构实施积极的质量检测,以推动我国建筑事业的可持续发展。在建筑施工技术和科学技术高度发展的背景下,建筑工程主体结构检测技术也得到了持续优化,同时,检测技术类型也日渐丰富,在一定程度上推动了主体结构检测技术的发展,然而,仍然存在诸多质量检测问题有待解决,本文将简要分析主要的建筑工程主体结构质量检测技术,介绍其操作步骤,同时,结合施工实际,明确建筑工程主体结构质量检测方法的具体使用路径。

【关键词】建筑工程;主体结构;质量检测方法

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.070

引言:

社会经济的持续发展在一定程度上推动了建筑行业的发展,也相应增加了建筑工程的数量,使我国建筑规模持续提升,与此同时,人们对建筑工程的质量也逐渐提出了更高的要求。对于建筑工程质量管理工作而言,建筑主体结构质量是决定整体质量的重要因素,为此,要求针对建筑工程主体结构实施充分的质量检测,以充分保障建筑主体结构的整体质量。

1、建筑工程主体结构的质量检测方法步骤

1.1 外观检测法

针对建筑工程项目的土地结构实施质量检测,要求首先进行外观检测,需要工作人员针对建筑物的外观结构进行充分评估,并以此为前提,进行建筑基本结构质量检测。以下为利用外观检测法时所需检测的主要内容:

首先,要求针对建筑物的外观结构进行细致检查,以确保其中不存在外观结构损坏及结构裂缝等质量问题;其次,针对建筑结构的外观尺寸信息进行检查,并据此确定外观尺寸与质量要求的匹配度;最后,要求针对建筑结构材料进行分析,明确其强度和稳定性,判断其与建筑工程技术及设计要求之间的契合度。采用外观检测法,这对检测技术人员的专业素质和职业能力都提出了较高的要求,需要相关操作人员在建筑物测评时充分融入自己的主观意愿[1]

1.2 仪器检测法

待结束初步的外观检测后,需要借助专业化的测量仪器进行建筑主体结构质量检测,即使用仪器检测法实施测量。在此过程中,通常需要使用专业化的检测仪器和辅助设备实施检测,以实现对于建筑工程结构质量的自动化检测,综合利用仪器比较、评估等方式,确定检测数据和实际数据之间的差异性。

现阶段,建筑工程主体结构质量检测过程中主要采用有损检测和无损检测两种检测技术。采取无损检测技术,需要针对建筑工程主体结构中的基本特征进行充分整合,借助专业化的检测仪器实施全面监测,以确定结构内部的实际状态,让检测方法的安全性得以充分保障,同时,避免对建筑物整体结构及内部结构造成过多的不良影响。

至于有损检测方法,则是一种具有较强规范性的检测技术手段,通常借助加压的技术方式实现建筑主体结构试验,然后进入正式的仪器检测流程,以实现对于建筑主体内部结构的清晰记录,明确其实际受压状态,并据此进行建筑主体结构判断,确定其是否可以达到相应的质量标准。

1.3 建筑主体质量检测法

钢筋结构是十分重要的混凝土工程受力组织,其结构质量与整体建筑工程项目的质量息息相关,要求在建筑工程主体结构质量检测全程中高度关注钢筋结构质量。首先,要求全面检测钢筋的数量配置及强度性能,充分关注钢筋结构及其位置,确保其在截面上的位置得以充分适应规范标准要求。一般而言,常见的钢筋保护层检测手段主要包含破损法和非破损法两种类型。

使用破损法进行钢筋结构检测,则要求首先进行开槽处理,同时,揭开钢筋结构中的保护层。采取非破损法实施检测处理,则往往需要使用专业化的仪器设备实施检测,其检测方法相对便捷,且无需提前实施开槽处理。

针对钢筋刚度状态实施检测,可以使用上述两种基础检测技术,如需对建筑工程项目的主体结构整体抗压性能进行检测,则可以综合利用静态检测和动态两种方法进行检测。使用动态检测法实施检测,要求充分发挥脉动和起振器装置的双重作用,同时,结合振型和构件频率等参数信息进行深入测评,依据识别系统的技术理论进行钢筋刚度测定。

使用静態检测法进行检测,则通常选用回弹法、雷达法和超声脉冲法等检测技术,相比于动态检测法,此种检测方法的检测精确度相对更高,但是仍然具有一定的局限性,难以应用于大型构件及结构探测[2]

1.4 建筑工程主体结构的质量检测步骤

现阶段,针对建筑工程项目的主体结构实施质量检测,其检测过程通常可以分为如下步骤:

第一,现场调查,需要全面收集建筑整体材料和文件信息,以确定最为主要的建筑物检测目标,明确检测条件等多种建筑素材。

第二,制定系统的结构检测方案,综合分析检测内容、条件、人员及仪器设备等因素,同时,结合建筑工程项目实际,确定具体的检测工作内容、检测工作计划和检测手段。

第三,实施现场检测,要求结合建筑结构质量隐患问题,针对建筑主体结构的检测内容进行深入分析,并予以分类,将其分成几何量检测、物理力学性能检测及化学性能检测等多种检测技术类型。

第四,针对各项检测信息进行归类存档,并进行检测数据研究。为充分确保建筑工程结构的性能和质量,使其得以达到相应标准,要求相关检测技术人员针对最初的结构检测数据进行充分整理,同时,深入研究结构检测数据,以此为前提进行检测结构评估,以高效处理建筑主体结构中的各类质量问题[3]

2、建筑工程主体结构质量检测方法

2.1 钢筋性能检测

针对建筑工程主体结构进行施工,要求将钢筋结构作为主要的施工材料,同时,需要在钢筋检测分析时充分关注结构的使用性能,使其得以充分适应主体结构的使用标准。需要在钢筋进入施工现场中针对其材料结构实施力学性能检测。对于不同的建筑工程项目而言,项目的施工规模和技术手段也会表现出不同程度的差异,也因此对钢筋使用提出了不同的要求。为此,要求建筑施工企业充分关注企业实际,并据此实施钢筋样本抽样检查,以相应减少检测工作量,同时,促进检测技术水平提升。

在实际检测过程中不仅需要进行力学检测,还需要充分利用钢筋焊接加工技术,也因此提高了对专业技术人员的技能要求,以免出现严重的施工质量问题,同时,便于及时发现施工质量缺陷问题并进行及时处理,避免问题更加严峻对建筑主体结构造成不良影响。

2.2 质量检测措施

针对建筑工程项目的主体结构实施质量检测,如果检测结果未能达到建筑施工标准的设计要求,则要求将其转交给建设企业,并由施工管理人员进行图纸设计管理,以便及时纠正不良的施工问题。此外,要求工程设计人员在图纸更正后进行反复确认,若未经确认,则无法进行主体结构验收,一旦在质量检测的过程中发现了问题,则要求建设单位深入探索工程质量问题的根源,找到相关的责任主体,同时,制作书面报告,并将其呈交给质量监督管理机构实施工程复核[4]

2.3 工程抗压强度检测

现阶段,我国建筑工程的主要材料为混凝土结构,要求在混凝土使用阶段充分关注其抗压强度,并实施严格的质量检测,以确定混凝土材料的最佳使用性能。为此,要求充分关注混凝土构件强度,使其充分达到规范要求,同时,据此实施检测分析,以确定混凝土材料实际。

实施混凝土强度检测,需要分别从静态和动态两个角度进行检测,动态检测法是一种振动检测的手段,要求工作人员充分利用振动器装置,与建筑主体结构发生共振,结合仪器的震动次数进行数据收集,并予以整理分析,以确定主体结构的实际刚度状态。至于静态检测方法,则主要采用回弹法,借助回弹仪在混凝土结构表面进行检测,以生成具体的回弹数值,实现对于混凝土结构碳化深度的深度测量,并将其显示在仪器设备中,方可达到良好的混凝土构件抗压强度值分析效果。如果检测回弹数值较高,且碳化深度值相对较低,则可以说明混凝土具有良好的抗压强度。

静态检测方法的操作方向相对较为简单,且数据准确性较高,然而,在大型混凝土结构检测阶段仍然存在诸多问题,在一定程度上限制了该检测技术的应用,需要相关技术人员充分关注检测实际,选取最为适宜的检测技术手段[5]

2.4 砌筑砂浆质量检测

针对结束主体施工后的砌筑砂浆材料实施检测,并据此判定砂浆材料的实际质量状态,具体的检测技术方法主要包含回弹法及砂浆贯入法等,可以将动量向检测结构中传递,以反馈相应的结构表面,并获取具体的结构信息,明确结构质量。通常而言,主体结构混凝土施工过程中难以吸收所有的设备信号,但是,随着时间的延长,可能导致建筑结构能量大幅降低。此外,可以结合相应的质量检测方法,以确定结构强度等参数信息,并进行计算分析,以获取精准的检测结果,同时,避免对建筑结构主体表面质量造成不良影响。

2.5 钢结构检测方法

钢结构是一种新兴的建筑模式,在建筑主体施工中运用钢结构检测,其施工方法相对便捷,且轻度较高,可以相应缩短工程施工周期。在实际施工环节实施钢结构检测,可以让钢结构的使用性能得到充分保障,需要针对结构外观实施检测,同时,关注结构构件的焊接质量及其截面尺寸信息。

2.6 主体结构验收方法

2.6.1 依据程序要求进行验收

要求深入贯彻《建筑工程施工质量验收统一标准》要求,进行建筑工程主体结构验收。通常而言,需要在结束施工后进行工程质量验收,以全面保障主体结构工程质量。首先,需要组织验收人员进行现场观察,全面记录施工现场的数据信息,分析其数据,并据此实施工程质量评定。唯有如此,方可充分保障验收结果的准确性,以促进工程施工质量提升。

2.6.2 分析施工技术资料

需要针对工程主体结构的施工质量进行充分分析,检查并整理相应的施工技术资料。通常情况下,建筑材料、施工及见证试验材料、试验报告和隐蔽工程验收资料都是十分主要的施工技术资料,要求有关验收人员针对施工技术资料进行全面收集,整理所获取的资料信息,并实施编号分析,以促进施工技术材料真实性和可靠性提升,同时,更好地适应施工设计的要求[6]

3、建筑工程主体结构质量检测方法的应用

3.1 建筑工程准备阶段

针对建筑工程主体结构实施质量检测,其工程相对复杂,要求在实际检测过程中进行系统的工程材料和技术管理。为此,要求充分关注建筑工程施工实际,并据此选取最为适宜的检测技术。为达到精准的建筑结构主体质量检测效果,要求针对施工方案、施工材料及人员、施工技术等多种施工要素实施高效管理,同时,在正式施工开始前针对施工单位的资质进行全面审查,以保障施工单位的施工能力。此外,需要针对技术工作人员和施工设备实施审查,以充分保障施工设备的完整性,让人员技术水准得以充分适应施工要求。同时,可以充分利用先进的BIM技术手段,针对整体结构方案实施三维模型检验,通过反复的撞击试验,及时发现建筑结构施工方案中的现存问题,并及时予以解决,以促进建筑结构施工方案有效性提升。

3.2 建筑工程施工阶段

待正式进入施工阶段后,也相应提高了对于建筑工程主体结构的检测要求,需要把握检测工作重点,关注检测细节,避免出现过多的遗漏,以促进建筑工程主体结构质量检测工作效率提升。需要在实际施工过程中充分关注施工规范性、建筑结构的沉降率及施工材料质量等指标。

现以沉降率检测为例进行分析,通常情况下,在建筑工程施工过程中可能存在不同程度的沉降问题,而造成这一问题的主要原因则在于建筑主体结构的重量一般相对较大,如果建筑主体表现为普通沉降,则往往不会造成过于严重的结果。然而,由于建筑工程所处地质存在一定差异,也因此影响了其沉降后果,导致建筑结构安全性难以得到充分保障。

为此,要求积极关注建筑工程沉降问题,并予以及时检测。需要在建筑主体结构的不同方位上布设监测点,以实现对于建筑结构的一轮沉降检测,全面记录各类基准点数据信息,并以此为参考,进行建筑结构检测记录,以确定數值的实际变化情况,如果其数值处于正常的沉降区间内,则说明建筑结构主体较为安全,一旦超出了这一正常沉降值,则要求立即进行处理,以免出现更为严重的事故[7]

结语:

总而言之,随着人们对建筑质量要求的不断提升,建筑工程主体结构质量检测工作的重要性也得到了充分彰显,需要积极开展主体结构质量检测,以促进建筑整体质量提升,同时,保障建筑使用者和建筑人员的生命安全,让我国建筑行业可以得到可持续发展。

针对建筑工程的主体结构进行质量检测,要求充分关注抗压强度检测、建筑外观尺寸检测、钢筋结构检测等多项内容,同时,需要相关监测人员充分关注建筑工程主体结构实际,积极采取科学合理的检测技术手段,以达到良好的检测评定效果。最后,要求工程验收人员积极关注建筑主体结构验收工作,不断提升质量检测力度,以促进工程项目整体施工质量提升。

参考文献:

[1]范庆洪.建筑工程主体结构现场检测的意义及方法探究[J].四川水泥,2021(09):139-140.

[2]吴晓明.建筑工程主体结构质量检测方法及运用注意事项的分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021(11):179-181.

[3]李振宇.探究建筑工程主体结构的质量检测方法及其应用[J].居业,2021(10):156-157.

[4]廖日熙.探讨建筑工程中主体结构检测的效果及主要方法分析[J].居舍,2020(36):45-46.

[5]张晓平.探究建筑工程主体结构的质量检测方法及其应用[J].工程建设与设计,2021(03):205-207.

[6]崔志群.工程质量检测在建设工程质量监管中的重要性研究[J].质量与市场,2021(03):60-61.

[7]张福军.工程主体结构的质量检测方法探讨[J].科技视界,2021(21):43-44.

作者:秦兰

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