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结构工程研究室
Division of Structural Engineering

电话:0451-86652624
E-mail:
guoxun@public.hr.hl.cn

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                结构工程研究室主任         

          郭 迅 研究员、博士生导师     

            结构工程研究室副主任

        戴君武研究员、博士生导师


    

一、简介

    作为土木工程的一个重要分支,结构工程主要解决房屋建筑、桥梁、塔、罐、管线等承载骨架的受力安全问题。

    结构工程研究室的主要业务范围包括:结构安全性鉴定、结构健康诊断、结构抗震分析、结构性态抗震设计、结构试验(模型、原型)、振动测试、隔振(减震)设计、震害预测和震害调查。

    结构工程研究室是应我所建立科技创新基地的要求,在原建筑工程研究室、地震模拟实验室和环境振动研究室基础上于2004年组建的,现有研究人员26人,其中研究员5人(含4名博士生导师),副研究员(高级工程师)12人,在读硕士、博士20余人,在站博士后3人。拥有结构和振动相关实验设备200余台套,价值三千余万元。

    结构工程研究室是我所重要科研支柱之一,本室以土木工程结构抗震和结构安全为主要研究目标,开展相关基础和应用研究,以期不断提高对工程结构破坏机理的认识,建立更合理的设计理论和方法,提高结构抗御灾害的能力,最大限度地减少生命和财产损失。

    我室从1955年就开始工业与民用建筑的抗震研究。早期的研究主要是结合实际工程和抗震设计规范的制定、修订开展的,主要内容包括确定结构的动力特性,提供结构地震反应的合理计算和设计方法,进行震害调查和总结,对既有房屋的抗震性能进行评定等。

    二十世纪八十年代以后,陆续建成了伪静力试验机、大型地震模拟振动台(5M×5M)等多项实验设施,理论和试验研究更趋活跃,成果丰富。这一时期侧重于结构破坏机理、抗倒塌和可靠性分析以及震害预测。

    从1995年以后,结合国内外破坏性地震的经验和国家建设的需求,研究侧重于高层建筑的抗震分析、抗震试验、结构性态抗震设计和结构健康诊断,并在结构模型试验理论与方法、结构弹塑性分析、无线传输结构健康诊断系统、结构振动控制、结构扭转分析、砌块结构抗震、采沉区结构破坏机理与防治等研究上取得了高水平的研究成果。

    1997年,地震工程与工程振动实验室成为中国地震局部门开放实验室,实验室研究基金面向国内外。

    近年来,我室结合国民经济快速发展的实际需求,开展了大量的结构安全性鉴定工作,内容涵盖了砌体结构、混凝土框架结构、框架剪力墙结构、钢结构、木结构以及桥梁的安全检测等。

目前我室主要研究方向如下:

二、结构抗震计算分析

● 高层建筑(烟台港务局大楼、深圳世贸中心、深圳邮电通讯大厦、深圳市民中心,香港典型高层住宅、福州正大广场)
● 钢结构、钢-砼组合结构、巨型钢结构抗震
● 工业结构物(造粒塔、通廊、井架、储仓、烟囱)
● 重大设施(核电厂安全壳、厂房、采油平台)

三、房屋建筑抗震试验

● 对经典相似律的发展:一致相似律和非线性相似律
● 振动台模型试验(高层建筑、砖混房屋、砼房屋、土石房屋、节能砌体房屋、隔震房屋)
● 构件伪静力试验(高层建筑转换层、砼柱、砖墙、配筋砖墙、保温砌块墙)
● 现场强迫振动试验(多层房屋)
● 现场模态试验(频率、振型、阻尼比)

地震模拟振动台技术指标

振动方向:3-D, (XYZ)
台面尺寸:5m×5m
最大试件质量:30 吨
台面质量:20吨
最大位移:X&Y 80mm,Z 50mm
最大速度:50 cm/s
最大加速度:X&Y 1.0g,Z 0.7g
工作频率范围:0.5~50Hz
振动波形:正弦、随机、地震波
 

Specification of the Shaking Table

 

Payload

350 KN (35tonf)

Size

5m×5m

Shaking Direction

X,Y-Horizontal

Z-Vertical

Maximum Acceleration

(At Maximum loading)

1.0g

0.7g

Maximum Velocity

50cm/s2

40cm/s2

Maximum Displacement

±8cm

±5cm

Frequency range

0.5~40Hz

Maximum Allowable Moment

Overturning Moment

300 KNm


 

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                                5M×5M 三向地震模拟振动台

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                          高层建筑抗震试验

四、健康诊断和损伤探测

● 桁架结构健康诊断“对称信号法”
● 无线传输健康诊断系统

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结构健康诊断研究

五、结构性态抗震研究

● 结构性态抗震基本原理
● PUSHOVER分析方法研究
● 典型结构性态抗震对比研究

六、房屋震害预测及抗震鉴定加固

● 地区(华北、鲁南、闽南)
● 城市(安阳、三门峡、大庆、青岛、湛江、克拉玛依、鞍山、辽阳、大同、临汾、太原、福州、泉州、漳州、厦门、三亚)
● 企业(天津港、烟台港、齐鲁化肥、辛店电厂、胜利油田、大庆油田、胜利输油公司、沈阳飞机制造厂)

七、机械振动及环境振动检测

● 各类机械振动、流水冲击振动、车输运行振动 (如打桩引起的振动、电厂脱水仓振动、选煤厂振动筛振动等)

八、隔震与减振设计
● 房屋基底隔震、高柔结构减振、动力基础隔振、厂房减振、精密仪器和设备防振、高度可调隔震支座

九、抗震技术法规编制

● 建筑抗震设计规范、构筑物抗震设计规范、建筑抗震鉴定标准、核电厂抗震设计规范、震害预测大纲(试行)、夹层橡胶垫隔震技术规程、地震现场调查规范、地震现场建筑物安全鉴定标准

十、震害及灾害现场考察

● (邢台、通海、海城、唐山、澜沧-耿马、大同-阳高、丽红、大同、
● 伽师、台湾集集、美国罗马普利特、北岭、印度凯拉里、土耳其伊兹米特等
● 新疆巴楚、阿尔及利亚、伊朗、印度洋海啸

十一、结构安全性鉴定

    结构安全性鉴定的基本含义是通过分析、量测、试验等手段,考察在荷载等因素(如重力、土压力、预应力、不均匀沉降、温度变化、地震荷载、爆炸、冲击、洪水、火灾、环境腐蚀)作用下,结构的行为(变形、裂缝、失稳、疲劳等)能否满足设定要求(安全性、使用功能、耐久性等)。

结构安全性鉴定一般应用于:
● 危房鉴定
● 结构安全应急鉴定(如经受意外荷载作用后)
● 建筑结构改变用途或使用条件
● 使用荷载改变
● 其他专门鉴定

我室近年来承担的结构安全鉴定的主要项目:
1. 哈尔滨市行政文化中心(27层框架剪力墙)安全鉴定与处理;
2. 哈尔滨道里区政府大楼安全鉴定;
3. 索菲亚教堂安全鉴定;
4. 松北区政府办公楼安全鉴定;
5. 道外某大型超市结构安全鉴定;
6. 大庆市革命历史展览馆安全鉴定;
7. 抚顺市站前、略阳、榆林小区30栋房屋裂缝原因分析与治理;
8. 宁夏煤业集团选煤厂厂房安全鉴定;
9. 天津国华盘电结构安全鉴定;
10. 哈尔滨市7381隧道安全性鉴定;
11. 解放军第211医院住院部大楼安全鉴定及加固;
12. 佳木斯电机股份公司厂房鉴定;
13. 哈尔滨松北区银河小区住宅安全鉴定;
14. 哈尔滨亚麻厂过火建筑安全鉴定
15. 中行中山路支行办公楼安全鉴定。
 

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                                      用途改变后结构安全鉴定

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                  地铁车站质量检测                                 采沉区结构鉴定

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                 钢结构载荷试验

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                    混凝土框架结构载荷试验                                         储油罐安全鉴定

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                           钢桥安全鉴定                                               医院建筑安全鉴定

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                         选煤厂建筑建筑安全鉴定                                  震后建筑安全鉴定

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                     阿尔及利亚震后建筑安全鉴定                          阿尔及利亚震后建筑安全鉴定

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                美国加州震害考察                                        日本震害考察

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                                       受联合国派遣评估印度洋海啸灾害

 

 

 

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