鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

1）全部承重結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)；

2）鋼柱系統(tǒng):橫向跨度方向與屋架形成排架體系,下柱為焊接H形雙肢柱，采用分離式柱腳，上柱為實(shí)腹式H形鋼柱?？v向采用柱與柱間支撐組成的支撐體系。

3）屋架系統(tǒng): 為上承式鉸接屋架。

4）吊車(chē)梁系統(tǒng):簡(jiǎn)支焊接箱形鋼梁，制動(dòng)系統(tǒng)為制動(dòng)板。

1.2振源情況

本廠房用于鋼渣的處理，落錘重量約10~11t，落錘高程約12m。落錘落下后，振動(dòng)通過(guò)土壤向結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)向結(jié)構(gòu)主體柱和屋架傳播，引起結(jié)構(gòu)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，本次測(cè)試測(cè)定落錘振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)主體的影響。

1.3 測(cè)試依據(jù)

a、《機(jī)械振動(dòng)與沖擊建筑物的振動(dòng)測(cè)量及其對(duì)建筑物影響的評(píng)價(jià)指南》GB/TISO4866:1990；

b、委托提供的相關(guān)資料及測(cè)試要求；

c、利用有限元分析軟件理論分析的結(jié)果。

1.4 測(cè)試目的

a、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試了解落錘振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳播和衰減規(guī)律；

b、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試測(cè)定落錘振動(dòng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)的振型，與理論動(dòng)力分析做對(duì)比，為建立合理的模型分析和模型修改提供依據(jù)；

c、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試分析確定結(jié)構(gòu)不利位置為健康監(jiān)測(cè)提供測(cè)點(diǎn)布置依據(jù)；

d、通過(guò)振動(dòng)測(cè)試確定落錘振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)主體安全性的影響。

2、測(cè)試方案

2.1測(cè)試儀器：測(cè)試儀器采用INV3020系列高性能數(shù)據(jù)采集儀，DASP模態(tài)分析軟件，941B型壓電式加速度傳感器。

2.2測(cè)點(diǎn)布置

測(cè)試分為豎向振動(dòng)測(cè)試和水平振動(dòng)測(cè)試，測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)6圖所示。根據(jù)前期的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和結(jié)構(gòu)受力理論分析結(jié)果，本項(xiàng)目?jī)H對(duì)落錘影響較大的3榀框架(34軸)進(jìn)行測(cè)試，振動(dòng)測(cè)試包括柱基礎(chǔ)頂面、吊車(chē)梁底、柱頂、屋架下弦等相關(guān)位置的振動(dòng)情況。每榀框架主要測(cè)試內(nèi)容為X(橫向)、Y(縱向)、Z(豎向方向)；測(cè)點(diǎn)分別布置在屋架中部、1/4跨度處、柱頂、牛腿、及柱腳位置，各測(cè)點(diǎn)位置布置如圖6所示，其中每榀框架X向布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)；Y向布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)；Z向布置7個(gè)測(cè)點(diǎn)，共16個(gè)測(cè)點(diǎn)。

2.3測(cè)點(diǎn)工況

為了測(cè)試整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，測(cè)量按落錘振動(dòng)和平時(shí)振動(dòng)(無(wú)落錘振動(dòng))分別進(jìn)行測(cè)量。由于傳感器數(shù)量及數(shù)據(jù)采集儀通道限制，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)每次只能測(cè)1榀框架，按上表的時(shí)間計(jì)劃每榀框架需要2天，2榀框架共需4天測(cè)試時(shí)間，在加上前期的準(zhǔn)備工作，現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試的時(shí)間約需要周。

3、理論分析

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研，了解現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)、如框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)、主要荷載形式、落錘的振動(dòng)狀態(tài)等信息，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、計(jì)算、及結(jié)果處理分析。理論分析擬采用SAP2000大型有限元結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行建模、計(jì)算、及分析結(jié)果處理。分析主要工況有：

①恒載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面內(nèi)力及變形分析；

②活載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面內(nèi)力及變形分析；

③結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)模態(tài)、振型、周期分析計(jì)算；

④動(dòng)力荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及不利截面受力及變形分析。

上述理論計(jì)算分析的4項(xiàng)內(nèi)容為振動(dòng)測(cè)試后利用測(cè)到的加速度輸入時(shí)程對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。

4、成果

通過(guò)對(duì)落錘框架理論計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，預(yù)期可以得到：

①通過(guò)對(duì)框架靜力計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)在使用荷載下的受力狀態(tài)，即構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)位移或撓度；

②通過(guò)對(duì)框架模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)理性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的周期、模態(tài)及振型；

③通過(guò)對(duì)框架現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，得到非落錘及落錘作用下結(jié)構(gòu)的前2階周期、振型即模態(tài)；

④通過(guò)對(duì)框架現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)試，得到非落錘及落錘作用下結(jié)構(gòu)的構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)及結(jié)構(gòu)位移或撓度關(guān)鍵部位；

⑤通過(guò)振動(dòng)測(cè)試時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下動(dòng)力時(shí)程計(jì)算結(jié)果；

⑥通過(guò)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果和結(jié)構(gòu)理論計(jì)算分析對(duì)比，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)；

⑦通過(guò)整體的理論計(jì)算和振動(dòng)測(cè)試分析，為后續(xù)健康監(jiān)測(cè)提供詳實(shí)數(shù)據(jù)和可靠的保證；

⑧通過(guò)對(duì)項(xiàng)目總結(jié)，擬計(jì)劃發(fā)表2-3篇刊物的有質(zhì)量的論文。

5、測(cè)試配合工作

①需要委托方在廠房附近20米的范圍內(nèi)提供220V測(cè)試電源一個(gè)；

②屋架、立柱傳感器安裝需要委托方配合完成，需要行車(chē)配合各榀屋架的傳感器安裝及布線工作；

③在測(cè)試廠房無(wú)落錘跌落時(shí)的環(huán)境本底振動(dòng)時(shí)，需要周?chē)姓駝?dòng)的生產(chǎn)工作停止，在測(cè)試廠房有落錘跌落振動(dòng)時(shí)，每榀屋架需要行車(chē)吊起鋼球然后脫磁自由跌落（約3～6次）。

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)：
1、鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)：超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、x射線檢測(cè)、滲透檢測(cè)、焊縫目視檢測(cè)
2、鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓施工扭矩終擰值檢測(cè)
3、金屬材料硬度檢測(cè)
4、鋼結(jié)構(gòu)涂層檢測(cè)：防腐涂層厚度檢測(cè)、防火涂層厚度檢測(cè)、涂層附著力檢測(cè)
5、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸檢測(cè)
6、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變和變形檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的檢查和檢測(cè)主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50344

《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50621

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205

《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ 8

《房屋質(zhì)量檢測(cè)規(guī)程》DG/TJ 08等。

檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1、檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能，可分為屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎和沖擊功等項(xiàng)目。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料實(shí)際情況確定選取項(xiàng)目，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》GB/T228規(guī)定執(zhí)行。

2、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度，可采用表面硬度法檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)宜現(xiàn)場(chǎng)取樣驗(yàn)證鋼材抗拉強(qiáng)度。

3、銹蝕鋼材或受到火災(zāi)等影響鋼材的力學(xué)性能，可采取取樣的方法檢測(cè)，但應(yīng)確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全。

4、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力的檢測(cè)，可進(jìn)行原型或足尺模型荷載試驗(yàn)。桿件的應(yīng)力可根據(jù)實(shí)際條件選用電阻應(yīng)變儀或其他有效方法進(jìn)行檢測(cè)。

廠房鋼結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)鑒定的重點(diǎn)內(nèi)容：

1、基礎(chǔ)穩(wěn)定性

處理完上部結(jié)構(gòu)鑒定工作后，就是基礎(chǔ)的穩(wěn)定問(wèn)題了。一般采用高精度全站儀對(duì)排架柱、房屋四角的傾斜量進(jìn)行量測(cè)判斷結(jié)構(gòu)變形狀況；必要時(shí)對(duì)房屋進(jìn)行沉降觀測(cè)以判斷基礎(chǔ)是否穩(wěn)定

1.1鋼結(jié)構(gòu)桿件長(zhǎng)細(xì)比的檢測(cè)與核算，可按規(guī)定測(cè)定桿件尺寸，應(yīng)以實(shí)際尺寸等核算桿件的長(zhǎng)細(xì)比

1.2鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的連接，可按規(guī)定檢測(cè);支撐體系構(gòu)件的尺寸，規(guī)定進(jìn)行測(cè)定;應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙或相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行核實(shí)或評(píng)定

1.3鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的寬厚比，規(guī)定測(cè)定構(gòu)件截面相關(guān)尺寸，并進(jìn)行核算，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行評(píng)定

2、 涂裝

2.1鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料的質(zhì)量，應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)涂料質(zhì)量的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)

2.2鋼材表面的除銹等級(jí)，可用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8923規(guī)定的圖片對(duì)照觀察來(lái)確定

2.3不同類(lèi)型涂料的涂層厚度，應(yīng)分別采用下列方法檢測(cè)

1漆膜厚度，可用漆膜測(cè)厚儀檢測(cè)，抽檢構(gòu)件的數(shù)量不應(yīng)少于本標(biāo)準(zhǔn)表3.3.13中A類(lèi)檢測(cè)樣本的小容量，也不應(yīng)少于3件;每件測(cè)5處，每處的數(shù)值為3個(gè)相距50mm的測(cè)點(diǎn)干漆膜厚度的平均值

2對(duì)薄型防火涂料涂層厚度，可采用涂層厚度測(cè)定儀檢測(cè)，量測(cè)方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定

3對(duì)厚型防火涂料涂層厚度，應(yīng)采用測(cè)針和鋼尺檢測(cè)，量測(cè)方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定。涂層的厚度值和偏差值應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行評(píng)定涂裝的外觀質(zhì)量，可根據(jù)不同材料按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定。