健康監測在鋼結構施工過程的內容和意義
更新時間:2021-04-10 17:51
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一、鋼結構施工過程的方法和特(tè)點
當前,大型鋼結構施工方(fāng)法(fǎ)主(zhǔ)要分為(wéi)以下(xià)幾種:高空散裝或滿堂腳手架(jià)原(yuán)位拚裝法(fǎ)、地麵吊裝法、高空滑移法、整體提升(shēng)或頂升法、懸臂分段施(shī)工法等。如:上海新國際博覽中心采用地麵小拚,滿堂腳手架原位拚裝法;國(guó)家大劇院采用工廠分段製作,場外立體預拚,單元綜合安裝的分段吊(diào)裝法;浙江大學羅堯(yáo)治教授等首次提(tí)出了網殼結構“折疊展開式”整體提升施工法等。
鋼(gāng)結(jié)構施工是一個通過(guò)吊裝、滑移、提升等施工技術從局部到整體、從一係列子結構到最終整體結構的過程。在這個過程中,結構受力、變形等情況和設計使(shǐ)用狀態有很大的差別,共承載能力也有很大局限性。在這個過程中,結構很可能因失(shī)去平衡而傾覆或由於局部受力過(guò)大而倒塌,很可能導致(zhì)最後的成形狀態與設計狀態相(xiàng)差較大。因此要選擇合理的施(shī)工方法和施工順序,配合(hé)必要的施工過程健康監測係(xì)統,保證鋼結構施(shī)工(gōng)過程的合理、準確、安全(quán)的完(wán)成。
二、鋼結構(gòu)施工過程監測的目的和意義
如上所述,大型鋼結構一般都是公共標誌性建(jiàn)築,一般投入大量的人力和物力,其施工過程是否合理、安全以及(jí)施工後能否達到正常使用(yòng)狀態的設計要求是一項艱巨而有挑戰性的任務。但是,施工過程中結構受力比較複雜,與實際力學模型計算有很大的差異,而合理的施工過(guò)程健康監測成為保(bǎo)證結構安全施工以及以後正常使(shǐ)用的保障。所以需要對大型鋼結構在施工過程中進行健康監(jiān)測(應力、位移、施工環境、振動監測(cè))監測結構關鍵部位的(de)應力、位(wèi)移等指標在施工階段的變化規律,為結構施工的(de)各(gè)個階段提供準確可靠的監(jiān)測數據,正確(què)評價各施工階段(duàn)的受力狀態和結構(gòu)性能(néng),並及時診斷結構構件施工過程中出現(xiàn)的破壞(huài)、變形(xíng)過大、局部出現塑(sù)性(xìng)區等異常情況,及(jí)時采取有(yǒu)效的修複手段,避免安全隱患,從而保證構(gòu)件符合正常使用(yòng)條件下的設計要求。
三、鋼結構施工過程健康監測係統
施工監測是指(zhǐ)通過監測技(jì)術手段對施工過程的主要結構參數進行實(shí)時跟蹤(zōng),掌握其時(shí)程變化曲(qǔ)線,以便掌握控製施工質(zhì)量、影響施工安全的關鍵因素在施工(gōng)過程中的發展變化狀態,並對下一步施工方案進行預判(pàn)和調整,以保證整個施工過程的順利完(wán)成。
1、鋼結構(gòu)施工過程按監測(cè)範圍分類(lèi)
按照監測範圍可分為(wéi):局(jú)部監測和(hé)整體監測。前者是指對(duì)結構重要部位(關鍵杆件和節點等)進行監測;後者是指對大(dà)型的重要結構,既需(xū)要監測對結構安全敏感(gǎn)的部位或子結構(有(yǒu)局部的應(yīng)力應變、位移和加速度等),也需要即(jí)時監測結構的整體健(jiàn)康狀(zhuàng)況(內(nèi)力、撓度及振型和頻率的變化)。
2、鋼結構施工過程按監測方式分類
按監測方式可分為:①人工(gōng)監測,主(zhǔ)要(yào)是利用簡單的儀器,用人工定期進行監測和檢(jiǎn)測。該方法成本較低且不(bú)需要高新的技術,但費時、費力,準確性不高;②自動監測,采用各(gè)種傳感器(qì)和監測設備,利用係統平台對結構進(jìn)行實時在線的監測。該方(fāng)法一般適用於(yú)特(tè)大或(huò)重(chóng)要的結構監測,自動化(huà)程度(dù)高適合長期監測(cè);③聯合監測,將上述兩個方法結合起來,用各(gè)種小型的自動化(huà)程度較高的儀器,配合人工監測。該方法比較適合一般(bān)結(jié)構,具有廣泛的應用前景。
3、鋼結構施工過程接監測狀態分類
按照監測的狀態可分為:①靜態監測,對結構的靜態幾何和力學參數進行監測,可以(yǐ)比較(jiào)直觀地反映結構的工作狀態;②動態監測,在結構運營情況下,基於人為激勵或環境激勵,監(jiān)測結構的動態幾何和力學參數。
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