鉴,原意指镜子,后引申为观察和审查。在此基础上,鉴定可以理解为通过观察等方法,对事物的真伪、优劣等进行辨别和确认。结构鉴定则是评定现有结构的可靠性,通俗地说,就是判断结构是否能够继续承担使用功能。
结构鉴定在我国并不是一个新鲜事物,我国在50-60年代就已经开展了既有结构的检测鉴定工作,并且经过总结经验在80-90年代编制了我国第一代的既有结构鉴定标准。同时期,国际上也在开展既有结构的可靠性分析方法,1998年国际标准化组织颁布国际标准《结构可靠性总原则》(ISO 2394:1998)列入“现存结构评定”、2001年颁布《结构设计基础-现存结构的评定》(ISO 13822:2001)。但是目前,结构鉴定在大土木环境下仍是个小众领域,很多人甚至很多工程人都搞不清楚结构鉴定到底在做些什么。
就从我们和设计的差距说起吧。
想象一下,业主说,要有一栋房子……
建筑师提供建筑图纸,工艺师出具工艺图纸,地勘单位提交地勘报告,随后,接力棒传递至结构工程师。在接收图纸后,结构工程师根据各功能区域和不同荷载条件,设计了结构方案和形式等,绘制了几何模型。经过详尽的计算和分析,工程师们为确保使用功能和安全性,提供了相应的结构图纸,同时,水暖电等专业协同配合......
最后工程师按图施工,于是有了房子。
可以说设计是从0到1的过程,施工前的一切都还只是虚拟,可以哪里不足“点”哪里,调方案、增强度、补配筋等等,待设计完成就可以just do it!
但是,结构鉴定却是一个逆向工程。
房子说:“你念或不念,我都在这里,不舍不弃”
结构工程师须评估其真实承载能力。评估过程从全面现场检测开始,包括以下步骤:“首先了解患者情况”,“请提供患者姓名、性别、年龄、身高、体重等信息?”额,翻译一下。“可否提供原始设计图纸?建筑名称、结构类型、建造年代、总高度、结构体系等详细信息……?”,“务必确认资料一致性,是否存在重大变更?”,“未曾预料到的情况?那就进行详细检查……”
“患者”档案资料确认完毕后,正式开始体检。“抽血”检测结构材料性能情况。(一方面既有结构经过多年使用,材料受不利环境影响,可能会发生退化,掌握了结构整体的强度分布情况才能给出可靠的性能分析结果),“拍片”看看混凝土结构的配筋情况,保护层厚度情况、砌体结构的砌筑质量和钢结构的连接质量情况等等。既有结构鉴定还有一项重要的工作就是对结构的缺陷和损伤情况进行检测,缺陷和损伤的程度不同、位置不同对结构的影响也不同。在结构分析时需要结合损伤和损伤程度调整计算模型,得到准确的结构抗力R。
结构工程师在评估时,会关切询问:“还需多久才能完成全部工作?是10年?20年……”,而非质疑:“这座建筑还能维持多久?”建筑的使用年限越长,在未来可能遭遇不确定事件的几率越高,荷载效应的取值亦相对较大,从而导致结构安全冗余逐渐减小。
对于一个常规的机构而言,解决以上问题就是完成了全部的工作,但对我们,需要的要求更高。
我们需要解答一些问题:结构为什么有损伤,我们要去分析损伤的原因,损伤对结构安全影响程度?后续这种损伤还会不会继续发生?该怎样去处理这种损伤情况以保证结构安全?处理后能坚持多久?
结构要延寿,要改造了,改造后的结构承载力能不能满足后续使用要求?后续的使用环境会不会对结构有不利影响?结构的抗震性能怎么样?
为了回答这些问题,我们这些年做了很多具有代表性的检测鉴定项目工作,赢得很多业主的一致好评:
汉口历史文化风貌整治工程平和打包厂结构检测
武汉BOBO城28层烂尾楼检测鉴定
溪洛渡电站4#公路隧洞左右岸导流洞及明挖边坡开挖爆破震动安全监测
汉宜高速沥青加铺工程中心实验室
嘉鱼县潘湾畈湖工业园厂房钢结构检测鉴定
黄冈市赤壁大道跨江陵湾桥梁成桥荷载
某地铁修建引起的建筑下陷修复方案鉴定
某建筑开裂引起的全体住户搬迁的损失鉴定及修复方案鉴定
某建筑倾斜的原因鉴定
某建筑漏水原因工程质量不合格的原因及损失鉴定
鉴于新材料与新体系的应用,现有结构或许面临未知挑战。探寻真理之路漫漫,吾辈当砥砺前行,勇攀高峰。