鋼結(jié)構(gòu)特點如下：

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）吊車梁系統(tǒng):簡支焊接箱形鋼梁，制動系統(tǒng)為制動板。

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，振動通過土壤向結(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)生強烈振動，本次測試測定落錘振動對結(jié)構(gòu)主體的影響。

1.3 測試依據(jù)

a、《機械振動與沖擊建筑物的振動測量及其對建筑物影響的評價指南》GB/TISO4866:1990；

b、委托提供的相關(guān)資料及測試要求；

c、利用有限元分析軟件理論分析的結(jié)果。

1.4 測試目的

a、通過振動測試了解落錘振動引起結(jié)構(gòu)振動傳播和衰減規(guī)律；

b、通過振動測試測定落錘振動引起結(jié)構(gòu)振動的振型，與理論動力分析做對比，為建立合理的模型分析和模型修改提供依據(jù)；

c、通過振動測試分析確定結(jié)構(gòu)不利位置為健康監(jiān)測提供測點布置依據(jù)；

d、通過振動測試確定落錘振動對結(jié)構(gòu)主體安全性的影響。

2、測試方案

2.1測試儀器：測試儀器采用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測點布置

測試分為豎向振動測試和水平振動測試，測點布置見6圖所示。根據(jù)前期的現(xiàn)場調(diào)研和結(jié)構(gòu)受力理論分析結(jié)果，本項目僅對落錘影響較大的3榀框架(34軸)進(jìn)行測試，振動測試包括柱基礎(chǔ)頂面、吊車梁底、柱頂、屋架下弦等相關(guān)位置的振動情況。每榀框架主要測試內(nèi)容為X(橫向)、Y(縱向)、Z(豎向方向)；測點分別布置在屋架中部、1/4跨度處、柱頂、牛腿、及柱腳位置，各測點位置布置如圖6所示，其中每榀框架X向布置5個測點；Y向布置4個測點；Z向布置7個測點，共16個測點。

2.3測點工況

為了測試整個框架結(jié)構(gòu)的振動特性，測量按落錘振動和平時振動(無落錘振動)分別進(jìn)行測量。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)場測試時每次只能測1榀框架，按上表的時間計劃每榀框架需要2天，2榀框架共需4天測試時間，在加上前期的準(zhǔn)備工作，現(xiàn)場振動測試的時間約需要周。

3、理論分析

通過對現(xiàn)場的調(diào)研，了解現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)、如框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)、主要荷載形式、落錘的振動狀態(tài)等信息，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、計算、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)力計算及不利截面內(nèi)力及變形分析；

③結(jié)構(gòu)固有振動模態(tài)、振型、周期分析計算；

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

上述理論計算分析的4項內(nèi)容為振動測試后利用測到的加速度輸入時程對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析。

4、成果

通過對落錘框架理論計算分析和現(xiàn)場振動測試，預(yù)期可以得到：

①通過對框架靜力計算，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通過對框架模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)在設(shè)計理性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的周期、模態(tài)及振型；

③通過對框架現(xiàn)場振動測試，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通過對框架現(xiàn)場振動測試，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通過振動測試時程數(shù)據(jù)進(jìn)行動力計算，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下動力時程計算結(jié)果；

⑥通過振動測試結(jié)果和結(jié)構(gòu)理論計算分析對比，得到結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有落錘狀態(tài)下結(jié)構(gòu)安全評價；

⑦通過整體的理論計算和振動測試分析，為后續(xù)健康監(jiān)測提供詳實數(shù)據(jù)和可靠的保證；

⑧通過對項目總結(jié)，擬計劃發(fā)表2-3篇刊物的有質(zhì)量的論文。

5、測試配合工作

①需要委托方在廠房附近20米的范圍內(nèi)提供220V測試電源一個；

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

③在測試廠房無落錘跌落時的環(huán)境本底振動時，需要周圍有振動的生產(chǎn)工作停止，在測試廠房有落錘跌落振動時，每榀屋架需要行車吊起鋼球然后脫磁自由跌落（約3～6次）。

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

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

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

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

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

《建筑變形測量規(guī)范》JGJ 8

《房屋質(zhì)量檢測規(guī)程》DG/TJ 08等。

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

1、檢測鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能，可分為屈服點、抗拉強度、伸長率、冷彎和沖擊功等項目。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料實際情況確定選取項目，通過現(xiàn)場取樣，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料室溫拉伸試驗方法》GB/T228規(guī)定執(zhí)行。

2、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉強度，可采用表面硬度法檢測。檢測時宜現(xiàn)場取樣驗證鋼材抗拉強度。

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，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，可進(jìn)行原型或足尺模型荷載試驗。桿件的應(yīng)力可根據(jù)實際條件選用電阻應(yīng)變儀或其他有效方法進(jìn)行檢測。

廠房鋼結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定的重點內(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)定問題了。一般采用高精度全站儀對排架柱、房屋四角的傾斜量進(jìn)行量測判斷結(jié)構(gòu)變形狀況；必要時對房屋進(jìn)行沉降觀測以判斷基礎(chǔ)是否穩(wěn)定

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

1.2鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的連接，可按規(guī)定檢測;支撐體系構(gòu)件的尺寸，規(guī)定進(jìn)行測定;應(yīng)按設(shè)計圖紙或相應(yīng)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行核實或評定

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

2、 涂裝

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

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

2.3不同類型涂料的涂層厚度，應(yīng)分別采用下列方法檢測

1漆膜厚度，可用漆膜測厚儀檢測，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類檢測樣本的小容量，也不應(yīng)少于3件;每件測5處，每處的數(shù)值為3個相距50mm的測點干漆膜厚度的平均值

2對薄型防火涂料涂層厚度，可采用涂層厚度測定儀檢測，量測方法應(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對厚型防火涂料涂層厚度，應(yīng)采用測針和鋼尺檢測，量測方法應(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)量驗收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行評定涂裝的外觀質(zhì)量，可根據(jù)不同材料按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行檢測和評定。