工程结构健康监测在结构施工过程中的应用浅析

近年来,随着大型钢结构的广泛应用,钢结构施工过程中的事故也在不断增加,从而促使了钢结构施工过程中健康监测技术的大力应用及发展。结构健康监测,是指对工程结构实施损伤检测和识别。本文简要介绍了健康监测在桥梁结构及大跨度空间网架结构中的应用、发展、施工过程中健康监测主要流程以及健康监测系统的建立。     

客运专线铁路连续梁水平转体施工监测技术

以哈大客运专线运粮河特大桥为例,介绍了目前我国铁路施工中,跨径最大、结构最重要的转体工程施工监测技术.为保证施工监测的科学性,首先对钢箱叠合拱桥进行了仿真分析,施工及其监测过程通过计算设计图与实测相结合的方式推进.在施工中完成了预压和运梁过程中结构的变位、应力(应变)和温度控制与监测,大型临时工程钢管支架的应力和位移监测.     

河北奥林匹克体育中心体育馆网架滑移施工技术

河北奥林匹克体育中心体育馆上部为周边支承网架屋盖,屋盖为平面网架,跨度大,净空高,且下部为混凝土看台结构,网架安装困难。工程采用在支座下设置滑移轨道,在拼装平台上拼装网架,分块后通过液压顶推器累积滑移网架至安装位置的施工技术,保证了网架安装精度、加快了安装进度、降低了施工成本。工程施工过程中应做好网架挠度、滑移同步性、杆件应力-应变等的监测工作,确保网架施工质量。     

风力作用下深圳市民中心屋顶网架结构的智能健康监测

本文以深圳市民中心屋顶网架结构为工程背景,详细探讨了仅需要有限数量传感器就可实现对风力作用下大跨度复杂体型屋盖网架结构整体工作状态的自动监测和未知损伤的自动诊断的智能方法。此方法的关键技术有:网架结构工作状态的智能监测技术,支承钢牛腿工作状态的智能监测技术,网架结构节点焊缝拉裂损伤的自动诊断技术,有损伤网架结构抗倒塌的实时安全评定技术。通过这些智能方法的应用,成功地实现了在最经济的条件下对整个网架结构的全面健康监测。     

双层钢网架提升关键尺寸指标控制与监测技术

某大型单层工业厂房项目屋面结构为大跨度连跨双层钢网架结构,整体采用“地面分区拼装–分区不等位整体多段提升–分阶段补杆–整体同步卸载–按顺序依次拆除提升支架/补杆(定位)”的施工方法完成施工工作,描述基于此施工方法,如何通过对关键尺寸指标的考虑、控制和“应力–应变”监测技术的应用,安全地完成施工工作进行描述,最终确保结构整体承载满足设计要求,保证了结构安全。所描述方法和各施工阶段需要考虑的问题与解决方式可应用在大跨度屋面网架结构整体提升施工中,亦可根据项目规模不同,按此方法规律分析后指导其他类此工程施工工作。     

组合网架结构预应力施工模拟分析与监测

对济南体校2号馆预应力组合网架进行了索张拉过程的施工模拟分析,并计算了张拉阶段的索张力控制值。采用振弦式应变传感器、电阻应变片、全站仪等测量仪器对预应力张拉过程中的索力、杆件应力及挠度进行了实时监测。试验表明施工监测数据和理论计算结果吻合较好。楼板全现浇预应力组合网架施工方法合理,结构具有良好的整体工作性能。     

大跨度钢结构网架健康监测的探讨

介绍了大跨度钢结构网架健康监测的原理、过程及意义，阐述了国内结构健康监测技术的应用现状，详细说明了健康监测的技术路线及实施方案。     

青岛某新城售楼处网架结构施工监测与可靠性分析

介绍青岛某新城售楼处网架结构施工过程中出现的问题及施工方法,进行了卸载过程中的仿真分析与健康监测。针对这种较大面积单体多点支撑的网架结构特点,设计该网架的监测方案,包括监测条件、测点布置与监测方法。与MIDAS/Gen有限元软件的理论分析结果进行对比,验证该结构在自重荷载下的吊装安全性。同时,进行整个卸载过程的理论数据与监测数据的对比分析。最后,针对网架结构施工过程存在的施工偏差对其进行了可靠性分析。     

混凝土现浇桥梁施工监测技术若干要素分析及实施

桥梁施工监测技术是利用监测手段通过参数分析、理论计算建模,依靠监测设备对结构应力、应变、温度、线型进行实际数据收集将施工过程数据化,将收集数值通过换算处理和理论模型值对比,从而对每个阶段施工实施同步评估评定,对偏离值部位实施预警,及时调整修正。实现施工沿着设计参数轨道进行,使工程施工最大限度逼近设计值,保证桥梁结构施工安全和施工质量。     

高层建筑结构平移施工全过程实时监测分析

为了保证常州红星大厦平移施工过程的安全和评价平移就位后结构的性能,对该建筑物平移施工全过程进行了实时监测。分别在结构顶层和层1布置了加速度传感器以监测结构的振动响应,在柱根部、上托架梁底部和下轨道梁顶部等关键部位布置了应变传感器以监测结构的应变。监测结果表明:首次启动和顶推机构失效会引起较大的结构振动,正常平移过程中结构的振动与普通结构在环境激励下的振动相当;平移施工过程在上部结构中引起的附加应变可以忽略不计,在轨道中引起的应变较大,设计时需要引起重视。实时监测数据为结构平移施工过程提供技术支撑,监测结果可为以后的平移工程设计和施工提供参考。     

雄安站型钢混凝土梁水化反应施工监测分析

以雄安新区高铁站站房承轨层A区结构为工程背景,对结构在施工过程中的温度及应变的变化规律展开研究。利用振弦式应变计对结构关键位置的型钢混凝土梁在施工过程中应变和温度的变化情况进行了施工监测。介绍监测的目的意义、所用的仪器设备以及监测方案;对监测得到的应变和温度数据进行了整理和研究,揭示了其在施工过程中的变化规律,得出了水化反应中混凝土的应变和温度呈正相关的结论。     

加蓬体育场主拱钢结构施工过程的分析与监测

我国援加蓬体育场的设计规模为40000人座,共4个看台,东西看台设钢结构罩棚,罩棚由主拱、边环梁、V型柱、网架以及屋面板组成。在西看台主拱施工过程中,采用振弦式应变传感器和无线采集系统,实时监测主拱在提升过程和合拢情况下的应变应力,并与理论数据进行对比分析,判断主拱在不同工况下结构是否满足强度要求,对主拱的顺利施工起到了预警作用．     

应变膜在盾构隧道施工监测中的应用

对应变膜原理作了分析,采用应变膜技术对盾构隧道管片在施工过程中进行了监测,相比于其他传统监测技术,应变膜能够实现面区域监测且价格相对较低,能提高监测的全面性和可靠性,结论表明,利用应变膜技术监测盾构隧道管片具有很好的效果。     

钢网架支撑胎架提前递进式卸载施工技术

当前各地区各类型的新建大型场馆逐渐增多,为保证体育场建筑规模及外观效果、钢网架屋盖渐渐成为主流结构形式。为提高施工效率大型场馆钢网架结构在施工过程中多采用分块吊装的形式,需要在吊装过程中搭设支撑胎架,直到网架结构整体安装卸载完成后方可拆除支撑胎架。而在建筑平面布置中通常支撑胎架的位置还有裙房结构。工期紧张的情况下裙房区域由于不在关键线路上常常作为施工后甩区,直接造成了屋盖钢网架支撑胎架与相应裙房区域主体结构产生作业面冲突。为此采用模型计算分析网架结构安装过程中构件的应力应变情况,同时采用增加辅助稳定措施的方式,总结形成提前递进式卸载拆除钢屋盖支撑胎架的施工工艺。     

大跨悬索桁架屋盖施工全过程监测研究

结合北航中法航空学院中心组团大屋盖施工,对结构跨度大、施工复杂的大跨悬索架屋盖施工监测技术进行了研究。监测内容包括应变、索力、变形、温度等。监测结果表明,结构的受力和形态基本符合设计预期,监测期间未出现报警情况,未发现明显结构损伤。详细介绍了监测内容、监测方法、测点布置和监测结果等,工程经验及研究成果可供类似工程参考。     

应变模态指标在平板网架结构损伤识别分析中的应用

平板网架结构在实际工程中应用广泛,针对此类结构的损伤识别研究显得尤为重要.由于避免了重新建模引入的系统误差,无模型的损伤识别理论正日益受到重视,并已被应用于梁式构件的健康监测.文中引入了一种应变模态指标,将无模型损伤识别理论应用于平板网架结构中.以折减杆件截面面积的方式来模拟杆件损伤,数值分析了5种具有代表性的损伤工况,在数值计算结果中引入了白噪声,并取部分杆件作为监测杆件.损伤识别分析结果显示,损伤杆件的应变模态指标为结构所有杆件中最高的.通过比对各杆件的应变模态指标,便能对发生在结构中上弦杆、下弦杆以及腹杆等不同位置的损伤进行识别.同时,损伤杆件周围杆件的应变模态指标也会比无损杆件的指标较大,在损伤点周围会出现一个损伤指标显著的区域.另外,当结构中两根或多根杆件同时损伤时,应变模态指标也能识别出全部损伤杆件.     

体育馆大跨度空间网架拆撑过程力学分析试验

以某体育馆钢结构网架施工为研究背景,进行了大跨度空间网架拆撑施工过程力学分析研究。该体育馆网架采用整体提升法进行安装,设置了9个提升架作为整体提升过程中主要的承力结构。在初步拆撑过程中,提出将网架与提升架整体协同构建力学模型,采用有限元法和迭代技巧,分析了从千斤顶悬吊网架改进为提升架支承网架的两种施工方案在温度变化下的结构应力状态。通过对拆撑两个方案的计算结果分析和比较,评估了提升架支承施工方案替代悬吊方案的合理性和经济性,减少了设备占用与费用支出。并对网架提升和拆撑过程中部分杆件应力进行了实时监测,所得的实测值与计算值较为吻合,同时给出了网架拆撑施工技术的工艺指导。     

大跨度平板网架结构高空散装施工模拟与监测分析

为了解决结构杆件多、节点多、运输及吊装等网架施工难题,针对佛冈体育馆屋面平板网架工程,利用Midas/Gen有限元软件进行数值模拟分析,确定了网架高空散装的合理施工顺序。施工前采用该有限元分析方法进行施工模拟分析,同时建立了一套先进的同步监测方法应用于钢网架的施工质量控制,获取大跨度平板网架安装过程构件内力和结构挠度的变化规律,有利于确保工程建设安全可靠。     

青岛体育中心游泳跳水馆网架结构施工监测与模拟分析

鉴于青岛体育中心游泳跳水馆网架结构为复杂大跨多曲面异形钢屋盖结构,施工难度大,施工不易控制,利用弦式应变计和静力水准仪对该网架采用无线监测,监测该网架的竖向位移、支座位移和杆件内力.同时对该网架结构进行了详细的有限元数值分析.研究结果表明,卸载时监测结果和有限元分析结果吻合较好,表明青岛体育中心游泳跳水馆网架结构卸载成功.     

大悬臂预应力混凝土盖梁的施工监测分析

以某高架桥大悬臂预应力混凝土盖梁施工为例,从结构建模、预应力钢束体系、应力监测等方面,介绍了桥梁结构工程的施工监测技术,通过对施工过程中应力和位移的监测分析,指出大悬臂盖梁模型的理论计算值与施工实测值比较吻合。