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健康监测在钢结构施工过程的内容和意义
日期:2020-3-10 8:52:23 作者:佚名 来源:本站原创
新闻中心
一、钢结构施工过程的方法和特点
    当前,大型钢结构施工方法主要分为以下几种:高空散装或满堂脚手架原位拼装法、地面吊装法、高空滑移法、整体提升或顶升法、悬臂分段施工法等。如:上海新国际博览中心采用地面小拼,满堂脚手架原位拼装法;国家大剧院采用工厂分段制作,场外立体预拼,单元综合安装的分段吊装法;浙江大学罗尧治教授等首次提出了网壳结构“折叠展开式”整体提升施工法等。
    钢结构施工是一个通过吊装、滑移、提升等施工技术从局部到整体、从一系列子结构到最终整体结构的过程。在这个过程中,结构受力、变形等情况和设计使用状态有很大的差别,共承载能力也有很大局限性。在这个过程中,结构很可能因失去平衡而倾覆或由于局部受力过大而倒塌,很可能导致最后的成形状态与设计状态相差较大。因此要选择合理的施工方法和施工顺序,配合必要的施工过程健康监测系统,保证钢结构施工过程的合理、准确、安全的完成。

二、钢结构施工过程监测的目的和意义
    如上所述,大型钢结构一般都是公共标志性建筑,一般投入大量的人力和物力,其施工过程是否合理、安全以及施工后能否达到正常使用状态的设计要求是一项艰巨而有挑战性的任务。但是,施工过程中结构受力比较复杂,与实际力学模型计算有很大的差异,而合理的施工过程健康监测成为保证结构安全施工以及以后正常使用的保障。所以需要对大型钢结构在施工过程中进行健康监测(应力、位移、施工环境、振动监测)监测结构关键部位的应力、位移等指标在施工阶段的变化规律,为结构施工的各个阶段提供准确可靠的监测数据,正确评价各施工阶段的受力状态和结构性能,并及时诊断结构构件施工过程中出现的破坏、变形过大、局部出现塑性区等异常情况,及时采取有效的修复手段,避免安全隐患,从而保证构件符合正常使用条件下的设计要求。

三、钢结构施工过程健康监测系统
    施工监测是指通过监测技术手段对施工过程的主要结构参数进行实时跟踪,掌握其时程变化曲线,以便掌握控制施工质量、影响施工安全的关键因素在施工过程中的发展变化状态,并对下一步施工方案进行预判和调整,以保证整个施工过程的顺利完成。

1、钢结构施工过程按监测范围分类
    按照监测范围可分为:局部监测和整体监测。前者是指对结构重要部位(关键杆件和节点等)进行监测;后者是指对大型的重要结构,既需要监测对结构安全敏感的部位或子结构(有局部的应力应变、位移和加速度等),也需要即时监测结构的整体健康状况(内力、挠度及振型和频率的变化)。

2、钢结构施工过程按监测方式分类
    按监测方式可分为:①人工监测,主要是利用简单的仪器,用人工定期进行监测和检测。该方法成本较低且不需要高新的技术,但费时、费力,准确性不高;②自动监测,采用各种传感器和监测设备,利用系统平台对结构进行实时在线的监测。该方法一般适用于特大或重要的结构监测,自动化程度高适合长期监测;③联合监测,将上述两个方法结合起来,用各种小型的自动化程度较高的仪器,配合人工监测。该方法比较适合一般结构,具有广泛的应用前景。

3、钢结构施工过程接监测状态分类
    按照监测的状态可分为:①静态监测,对结构的静态几何和力学参数进行监测,可以比较直观地反映结构的工作状态;②动态监测,在结构运营情况下,基于人为激励或环境激励,监测结构的动态几何和力学参数。

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