第二章结构损伤分析课件.ppt
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1、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
2、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
3、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
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