建筑幕墙安全状态评价模型与远程检测方法研究

发布时间：2020-11-12 19:31

　　 建筑幕墙因其独特的表现力被广泛应用于城市高楼大厦和基础设施,是现代建筑的重要组成部分和艺术表现形式。因材料老化、紧固件锈蚀、松动等原因,幕墙面板的安全等级会随着服役时间的增加而逐渐降低。幕墙工程多位于城市核心地区,人员流动量大,高空中的幕墙面板一旦发生脱落将会导致极其恶劣的后果。幕墙面板的脱落具有突发性,现有的检测技术和质量评价体系难以满足幕墙面板质量检测和安全预警的需求。因此,如何快速、准确的评价幕墙面板的安全状态和提出有效的安全预警指标是亟需解决的实际问题。本文以隐框玻璃幕墙和点支承建筑幕墙为研究对象,重点研究了幕墙面板的稳定状态与其动力特征参数之间的关系,并将远程激光测振技术引入幕墙检测,以期实现幕墙面板安全状态的远程、快速、准确的量化评价。主要的研究成果和结论如下:(1)根据实际工程中可能出现的安全问题设置试验工况,采用DASP模态测试分析系统研究了隐框玻璃幕墙和点支幕墙面板的模态参数与面板稳定状态之间的关系。提出以1阶固有频率作为幕墙面板安全状态的主要评价参数,以1阶阻尼比辅助判定面板的安全状态,建立了基于1阶模态参数的建筑幕墙安全状态评价模型。(2)结合理论分析和ANSYS有限元分析,验证了 1阶固有频率作为幕墙面板稳定性评价指标的可行性。系统分析了结构胶的主要技术参数(弹性模量、泊松比、粘接强度)和几何尺寸对幕墙面板振动特性的影响。探讨了基于结构胶粘接长度和粘接强度的承载力-固有频率之间的关系,提出了基于承载力和安全系数的幕墙面板稳定性评价模型中固有频率临界值确定方法。(3)研究了采用激光测振仪(DASP)远程检测的影响因素,验证了LDV在建筑幕墙安全检测中的可行性。基于室内试验和工程应用,建立了基于远程激光测振技术的建筑幕墙稳定性快速评价模型,制定了基于远程测振技术的建筑幕墙稳定性检测工法。(4)结合DASP模态测试结果和激光测振试验结果,提出了基于频谱曲线特征的隐框玻璃幕墙结构胶脱胶损伤的识别方法。(5)以广东省某机场点支幕墙和某商业大厦隐框玻璃幕墙为依托,验证了研究成果的实用性和激光测振在幕墙检测中的可行性,完善了采用LDV进行建筑幕墙安全状态评估的远程检测工法。
【学位单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU767
【部分图文】：

（ａ）正面?（ｂ）侧面??图２－３广东省某金融大厦（２０１７）??１１７＇?Ｉ?？??（ａ）?（ｂ）??图２－４青岛某商业大厦（２０１７）??２．１．２检测技术水平低??自引入幕墙技术以来，我国己有相当部分的建筑幕墙己达到或趋近设计??使用年限。相当部分玻璃幕墙的结构胶己呈现老化的迹象，一些玻璃幕墙出??现约束松动、开启扇常年得不到合理的维护维修致使其使用功能难以保障和??存在坠落等安全隐患。为确保既有建筑幕墙的安全使用，避免发生影响城市??安全和市民生活的重大事故，建立健全既有建筑幕墙安全检查技术标准和管??－５?－??

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?建筑幕墙安全状态评价模型与远程检测方法研究???国伦敦第一届世界博览会设计的“水晶宫”（Ｃｒｙｓｔａｌ?ｐａｌａｃｅ）被誉为近代功能??主义建筑的雏形。１８９０年，Ｄａｎｉｅｌ和Ｊｏｈｎ设计的Ｒｅｌｉａｎｃｅ大楼采用了大面积??玻璃面板和陶土色的瓷砖作为其外立面装饰材料，大楼高１５层，于１８９４年??竣工，该大楼预示了?２０世纪将是高层建筑采用玻璃幕墙的一个重要时代。??１９２９年纽约知名建筑师Ｓｈｒｅｖｅ、Ｌａｍｂ和Ｈａｒｍｏｎ率先使用６０００片销板用于??帝国大厦，１９３１年落成的纽约帝国大厦仅用四方的金属框架结构便支撑起一??座１０２层的摩天大楼。从此，铝材料做建筑幕墙的结构设计逐渐风行，经过??几十年的发展并混合各种不同建筑材料形成了目前现代建筑幕墙的规模。??
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本文编号：2881146