近代保護建筑損傷檢測與壽命預測的數(shù)值仿真.pdf

1、素有“萬國建筑博覽會”之稱的上海近代建筑，是上海城市發(fā)展歷史文化的重要載體，也是我國珍貴文化遺產(chǎn)的重要組成部分，充分體現(xiàn)了上海作為國家歷史文化名城的鮮明特點。然而，這類具有鮮明時代特征的絕大部分近代保護建筑已有幾十年甚至上百年的歷史，有相當數(shù)量近代建筑已接近或超過預定的設計基準期，存在著影響安全的結構隱患。如何有效地保護好、使用好這些人類優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，高房屋的可靠性、安全性，是上海建設現(xiàn)代化國際大都市不可或缺的重要內(nèi)容。因此

2、，工程實踐中迫切需要發(fā)展無損檢測理論與手段，分析判斷結構缺陷存在，評估建筑物的剩余壽命，就成為當前結構工程界與工程力學領域的一個重要研究課題。本論文以近代保護建筑工程為背景，將損傷理論與損傷動力學應用于近代保護建筑，建立了含有損傷參數(shù)的有限元模型，得到了受損結構的靜動力分析算式，解決了過去只能依靠定性的辦法來反映實際在役結構的損傷問題。探討了用損傷指標D來定量地反映結構的實際損傷程度，參考現(xiàn)行鑒定規(guī)范及標準，結合近代保護建

3、筑的特點，將實測損傷評定等級與損傷系數(shù)一一對應起來，提出了用損傷系數(shù)來定量地評估近代保護建筑宏觀損傷的理念與方法，充分反映了損傷評估中的定性與定量、主觀與客觀的關系。提出了無損檢測的直接解析法--自疊代修正法，與傳統(tǒng)的反演法相比，其能一次求逆就同時識別損傷數(shù)量、位置與大小和能適應復雜結構所需識別大量損傷參數(shù)數(shù)目，并大幅度降低計算工作量。在研究理論上有了新的進展，在土木工程實踐中有廣泛的適用性，也為結構的損傷識別探索了新的研究

4、途徑。開發(fā)了搜索疊代法和直接解析法兩種損傷檢測數(shù)值仿真的計算機程序，通過對工程實例及算例算機仿真分析及有關檢測機構正式鑒定，驗證了該系統(tǒng)的可行性和有效性，為實現(xiàn)近代保護建筑檢測、鑒定與評估的科學化、定量化、無損化、實時化、在線化、打下一定基礎。用含有損傷系數(shù)的結構模型，按現(xiàn)有規(guī)范，實現(xiàn)了有損建筑物的重新復核計算，較科學地分析了現(xiàn)存結構的實際力學狀態(tài)，進而為近代保護建筑的安全性以及修復或加固提供科學決策的理論依據(jù)。最后以近