房屋抗震鉴定检测上海多塔楼高层建筑结构的检测鉴定分析

房屋抗震鉴定检测 上海多塔楼高层建筑结构的检测鉴定分析
当今高层建筑正日益向多功能方向发展,为满足建筑体型多样化和建筑多功能要求,近年来涌现出大量体型复杂的高层建筑,其中大底盘多塔楼就是很典型的一类。大底盘多塔楼高层建筑是将底部几层公共空间设置为大底盘,在上部采用两个或两个以上塔楼作为主体的结构。如果上部塔楼间在某些楼层通过连体(如连廊)相连,则成为大底盘多塔楼连体结构。对于大底盘多塔楼结构,大底盘上两个或多个塔楼时,结构振型复杂,并会产生复杂的扭转振动,如结构布置不当,竖向刚度突变、扭转振动反应及高振型影响将会加剧,而且由于多个塔楼通过底盘或者底盘和连体相互连接,其振动特性、受力性能、破坏形式、分析模型及计算方法要比一般高层建筑复杂得多。
1. 基于常微分方程求解器的鉴定方法
对高层建筑结构鉴定，现在国内外学者已经开发研制了相当有效的常微分方程求解器(ordinary deferential equation solver)，功能很强，尤其自适应求解，可以满足用户预先对解答精度所的误差限。我国清华大学包世华教授和袁驷教授在高层建筑结构鉴定中应用此方法，解决了高层建筑结构考虑楼板变形时静力计算、动力计算和稳定计算。这些问题若完全用离散化方法求解，其计算量都是极其，用微分方程求解器法求解，因其方程组数目少，显示出的性，在高层建筑结构鉴定中成功地运用此方法，具有到之处。
袁教授利用有限元技术，并借助能量泛函的变分，将控制的偏微分方程半离散化为用结线函数表示的常微分方程组，然后用的常微分方程求解器直接求解，即有限元线法。这是一种具有吸引力和竞争性新方法，该方法解一般力学计算问题已取得了良好结果。包世华教授把这种半解析-微分方程求解器方法 (有限元线法) 应用到高层建筑筒体结构的静力、动力和稳定鉴定中也取得了初步的成果。相信通过逐步的实际检验证，这种方法将会更加完善。
2 短柱的正确判定
柱净高H与截面高度h之比H/h≤4为短柱，工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱，这是一个值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱净高与截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H/h≤4来判定的主要依据是：①λ=M/Vh≤2;②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点，取M=0.5VH，则λ=M/Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。但是，对于高层建筑，梁、柱线刚度比较小，特别是底部几层，由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的一半高得多，甚至不出现反弯点，此时不宜按H/h≤4来判定短柱，而应按短柱的力学定义——剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。
框架柱的反弯点不在柱中点时，柱子上、下端截面的弯矩值大小就不一样，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一样的，即λt=Mt/Vh≠λb=Mb/Vh。此时，应采用哪一个截面的剪跨比来判断框架柱是不是属于短柱呢?笔者认为，应该采用框架柱上、下端截面中剪跨比的较大值，即取λ=max(λt，λb)。一般情况下，在高层建筑的底部几层，框架柱的反弯点都偏上，即Mb>Mt。
在层高一定的情况下，为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大，且轴压比越小截面越大;而截面增大导致剪跨比减小，又降低了构件的延性。因此，在高层特别是层建筑结构设计中，为满足规程对轴压比限值的要求，柱子的截面往往比较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。