第二章结构损伤分析课件.ppt

结构损伤,湖南大学 尚守平2015.9.,图 2.1-1正截面弯曲裂缝,2.1 荷载损伤及变形损伤,图 2.1-2 剪切裂缝,图 2.1-3 扭转裂缝,图 2.1-4受压裂缝,图 2.1-5砼収缩裂缝,图 2.1-6 地基不均匀沉降导致的墙体斜裂缝,图 2.1-7 温度升降引起旳斜裂缝,图 2.1-8 超长现浇砼楼屋面板开裂,图 2.1-9 楼面板四角450裂缝,（a）云图,（b）垂直环流示意图,图2.2-1 热带气旋,2.2 风灾,图2.2-2 “龙吸水”现象,图2.2-3 陆龙卷,塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥，绰号舞动的格蒂，于1940年7月1日通车，四个月后戏剧性地被微风摧毁(气弹颤振)，这一幕正好被一支摄影队拍摄了下来，该桥因此声名大噪。重建的大桥于1950年通车，被称为：强壮的格蒂；2007年，新的平行桥通车。,大桥的倒塌发生在一个此前从未见过的扭曲形式发生后，当时的风速大约为每小时40英里。这就是力学上的扭转变形，中心不动，两边因有扭矩而扭曲，并不断振动。这种振动是由于空气弹性颤振引起的。颤振的出现使风对桥的影响越来越大，最终桥梁结构像麻花一样彻底扭曲了。在塔科马海峡大桥坍塌事件中，风能最终战胜了钢的挠曲变形，使钢梁发生断裂。拉起大桥的钢缆断裂后使桥面受到的支持力减小并加重了桥面的重量。随着越来越多的钢缆断裂，最终桥面承受不住重量而彻底倒塌了。 塔科马海峡大桥的坍塌使得空气动力学和共振实验成为了建筑工程学的必修课。这里的共振和受迫共振（由周期运动引发的，如步伐整齐的一队士兵渡桥）不同。在该案例中没有周期性扰动。当时风速稳定在每小时42英里（67公里/小时），频率0.2赫兹。这样的风速本应对大桥够不成威胁。因此此次事件只能被理解为空气动力学和结构分析不严密所致，以后所有的桥梁，无论是整体还是局部，都必须通过严格的数学分析和风洞测试。,视频大桥最终坍塌的画面被当地照相馆的老板巴尼埃利奥特（Barney Elliott）拍摄了下来。1998年，塔科马海峡大桥的坍塌视频被美国国会图书馆选定保存在美国国家电影登记处，这段震撼人心的视频被誉为“在文化、历史和审美学方面有着重要意义”。这段珍贵的电影胶片仍然对学习工程学、建筑学和物理学的学生起着警示的作用。残骸保护沉没的大桥残骸编号92001068，被登记在国家历史地点记录册中。水下的残骸已经作为一座人工礁石被保护起来。,塔科马海峡吊桥（英语：Tacoma Narrows Bridge）是位于美国华盛顿州塔科马的两条悬索桥。第一座塔科马海峡大桥，绰号舞动的格蒂，于1940年7月1日通车，四个月后戏剧性地被微风摧毁，这一幕正好被一支摄影队拍摄了下来，该桥因此声名大噪。重建的大桥于1950年通车，被称为：强壮的格蒂；2007年，新的平行桥通车。,公路：华盛顿州16号干线地点：塔科马海峡（Tacoma Narrows）连接：塔科马（Tacoma）至吉格港（Gig Harbor）昵称：强健的格蒂（Sturdy Gertie）桥梁形式：双悬索桥主跨：2800英尺（853米）全长：5979英尺（1822米）通航净空：187.5英尺（ 57.15米）通车日期：1950年10月14日（西行）；2007年7月15日（东行）收费：3美元（东行）,图2.3-1 室内火灾时间温度曲线,2.3 室内火灾,钢筋的强度折减系数,经试验研究表明，火灾后砖砌体的抗压强度fmt可以用下式计算：,式中 f1、f2分别为常温下砖和砂浆的抗压强度平均值； 参数，一般取0.50； K1无筋砖砌体抗压安全系数，K1=0.78； K2砂浆强度计算系数； 当f21时，K2=0.6+0.4f2 当f21时，K2=1Ct1、Ct2分别为火灾后砖砌体中砖和砂浆的抗压强度折减系数。,图2.3-2 实际室内火灾的温时曲线与国际标准升温曲线,当量升温时间Ta,标准升温 时温曲线,Ta=exp(T/204),玻璃的变态温度,金属的变态温度,板,油漆,部分材料燃点温度,标准耐火试验中钢筋混凝土结构混凝土表面颜色及外观特征,圆柱,梁,柱,习题1,钢筋砼方形截面柱：b=400mm,原设计砼强度等级C30火灾中过火当量时间120分钟圆柱轴向受压原设计承载力（kN）？ (忽略钢筋）火灾后（自然冷却）剩余轴向受压设计承载力（kN） ？ (忽略钢筋）,Overhave同学们merry国庆节,