[01227714]建筑结构安全性能的检测、诊断和评估

一、任务来源: 该成果来源于武汉市建设委员会2004年下达的科研计划项目:《建筑结构安全性能的检测、诊断和评估》，项目编号2004-32，下达文号：武建[2004]120号。二、 简要技术说明： 我国相当部分的工业与民用建筑是在五六十年代建造的，大多已接近或超过其使用寿命，它们能否被继续使用，需要科学的诊断和评估。当发生地震或者火灾后，建筑结构的支撑体系如梁、柱和墙体的承载力会有不同程度的降低，如何对灾后建筑的破损程度作出定量准确的评价，是采取正确的加固措施的前提条件。另外，风雨对钢结构建筑的侵蚀、高层建筑基础的不均匀沉降、周边施工建筑对已建房屋的影响等都会对建筑结构的整体安全性构成隐患。针对上述问题，除了运用传统的局部检测手段外，采用新的技术方法去帮助工程师对结构的整体安全性能作出准确判断显得十分必要。为达上述目的，利用一种新的递推随机有限元方法（RSFEM），结合建筑结构的动力测试数据，建立了基于统计模型的结构损伤诊断方法，该方法能同时考虑模型误差和测量噪声的影响。三、主要性能指标： 1.提出了一种新的基于RSFEM的随机结构损伤识别方法。该方法不仅适用于框架结构损伤识别，而且也适用于框架填充墙和框架剪力墙等一系列结构体系。 2.对悬臂梁、门架和三层两跨框架的损伤进行了数值模拟识别。当模型统计参数和测量噪声随机量变异系数为0.1时，本文方法仍然能识别出框架的单个和多个损伤。 3.将诊断两步法和基于统计模型的损伤识别方法结合，对一个三层框架结构的单个和多个损伤进行了诊断的数值模拟。结果表明该方法能够有效识别出三层框架的损伤位置与程度。 4.进行了一个三层框架结构模型的损伤识别试验，试验结果和理论预测一致。 5.在Matlab软件平台上完成了核心算法的程序编制。四、成果的创造性和先进性： 1.运用统计观点建立建筑结构模型。 2.将统计参数识别理论应用到结构检测诊断中。 3.充分利用了多学科专业的交叉，使得新的诊断技术在传统目测和局部探伤的基础上有了质的提高。