一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法技术

本发明专利技术提供一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，通过建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；然后通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。混凝土建筑结构的损伤等级。混凝土建筑结构的损伤等级。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法


[0001]本专利技术属于建筑工程
，具体是一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土建筑结构损伤评估对建筑结构健康检测、建筑结构损伤鉴定、建筑结构灾害损失评估和建筑结构加固等方面有较强的实际意义。目前，在评估建筑损伤等级时多采用两种方法：
[0003]一、基于专家经验的现场评估法，这种方法过分依赖于专家的经验水平，不适用于普通工作人员对钢筋混凝土建筑结构的损伤等级进行评估。
[0004]二、基于仪器监测的构件损伤评估法，这种方法需要使用仪器对钢筋混凝土建筑结构的每层楼各构件的位移角进行测量，工作量大，费时费力。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法。
[0006]本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：
[0007]S101、建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；
[0008]S102、通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所述步骤S101中所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。
[0009]进一步的，建立所述步骤S101中所述的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤如下：
[0010]S1011、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，定义λ为结构损伤因子；
[0011]S1012、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤级评估标准建立对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准；
[0012]S1013、建立所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系；
[0013]S1014、根据钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系建立所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系；
[0014]进一步的，所述步骤S1011中基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
[0015]层间位移角为1/500时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为基本完好
‑
轻微破坏；
[0016]层间位移角为1/100时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为轻微破坏
‑
中等破坏；
[0017]层间位移角为1/50时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为中等破坏
‑
严重破坏；
[0018]层间位移角为1/25时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为严重破坏
‑
倒塌。
[0019]进一步的，所述步骤S1011中所定义的结构损伤因子式中，δ
x
为建筑结构在评估时的层间位移角；δ
y
为建筑结构在屈服状态时所对应层间位移角；
[0020]则，所述步骤S1012中所述的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：
[0021]1≤λ<5时为钢筋混凝土建筑结构轻微破坏；
[0022]5≤λ<10时为钢筋混凝土建筑结构中等破坏；
[0023]10≤λ<20时为钢筋混凝土建筑结构严重破坏；
[0024]20≤λ时为钢筋混凝土建筑结构倒塌。
[0025]进一步的，所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：式中，Δ
x
为钢筋混凝土建筑结构在评估时的顶点位移；Δ
y
为钢筋混凝土建筑结构在屈服状态时所对应顶点位移。
[0026]进一步的，所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：Δ
n
＝(0.622
×
T)2，式中，Δ
n
为以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期；
[0027]则所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系为：式中，T1'是指钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期；T1是指钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期。
[0028]进一步的，所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系由以下步骤获得：
[0029]S10141、将钢筋混凝土建筑结构简化为广义单自由度体系结构动力学模型，获得所述广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下结构水平侧移曲线方程：
[0030][0031]式中，y
(x)
为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
[0032]S10142、根据约束条件y
(H)
＝1得式中y
(H)
为钢筋混凝土建筑结构顶点的位移，q为水平均布荷载，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，EI为钢筋混凝土建筑结构的截面抗弯刚度；
[0033]获得步骤1中所述的广义单自由度体系结构动力学模型在水平均布荷载作用下的结构水平侧移曲线方程的变型式：
[0034][0035]式中，y
(x)
为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结构的总高度，x为钢筋混凝土建筑结构的高度位置变量；
[0036]S10143、获得所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期，所述钢筋混凝土建筑结构的基本自振周期为：式中，T为钢筋混凝土建筑结构基本自振周期，M
Z
为钢筋混凝土建筑结构的广义质量，K
Z
为钢筋混凝土建筑结构的广义刚度；
[0037]S10144、根据广义单自由度体系结构动力学模型，可计算得到所述钢筋混凝土建筑结构动力学模型的广义质量M
Z
和广义刚度K
Z
：
[0038][0039]式中，为结构线质量，m为结构质量，y
(x)
为钢筋混凝土建筑结构在高度为x的位置处的水平位移，H为钢筋混凝土建筑结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型；S102、通过拾震器检测钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期以及钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期，结合所述步骤S101中所建立基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型得出钢筋混凝土建筑结构的损伤等级。2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于，建立所述步骤S101中所述的基于钢筋混凝土建筑结构基本自振周期的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估模型的步骤如下：S1011、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准，定义λ为结构损伤因子；S1012、根据基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤级评估标准建立对应于所述结构损伤因子λ的新的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准；S1013、建立所述结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系；S1014、根据钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系建立所述结构损伤因子λ、钢筋混凝土建筑结构在损伤前的基本自振周期和钢筋混凝土建筑结构在评估时的基本自振周期之间的关系；3.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1011中基于层间位移角的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：层间位移角为1/500时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为基本完好
‑
轻微破坏；层间位移角为1/100时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为轻微破坏
‑
中等破坏；层间位移角为1/50时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为中等破坏
‑
严重破坏；层间位移角为1/25时，钢筋混凝土建筑结构的损伤等级为严重破坏
‑
倒塌。4.如权利要求3所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1011中所定义的结构损伤因子式中，δ
x
为建筑结构在评估时的层间位移角；δ
y
为建筑结构在屈服状态时所对应层间位移角；则，所述步骤S1012中所述的对应于所述结构损伤因子λ的钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估标准为：1≤λ<5时为钢筋混凝土建筑结构轻微破坏；5≤λ<10时为钢筋混凝土建筑结构中等破坏；10≤λ<20时为钢筋混凝土建筑结构严重破坏；20≤λ时为钢筋混凝土建筑结构倒塌。5.如权利要求4所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述
结构损伤因子λ、结构损伤前以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移和评估时以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构顶点位移之间的关系为：式中，Δ
x
为钢筋混凝土建筑结构在评估时的顶点位移；Δ
y
为钢筋混凝土建筑结构在屈服状态时所对应顶点位移。6.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土建筑结构损伤等级评估方法，其特征在于：所述步骤S1014中钢筋混凝土建筑结构基本自振周期与以结构自重值为水平均布荷载作用下的钢筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文灵，王明振，高霖，刘津言，孙语涵，孙彬洋，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：