屋顶网架结构监测系统硬件安装关键技术研究

以世界上最大的网架结构——深圳市民中心屋顶网架结构为工程背景，阐述了在风力作用下大跨度屋顶空间网架结构健康监测对硬件系统的技术要求，对网架结构智能监测系统硬件安装的关键技术及施工工艺进行了研究，并在深圳市民中心工程上得到良好实现。     

光纤光栅传感器在空间网架结构监测中的应用

介绍了光纤光栅传感器在深圳市民中心屋顶网架结构中的应用情况。在该结构中，需要测量应变的构件有以轴向应变为主的网架杆件和需要测量X、Y方向应变的钢牛腿结构。对后一种结构，提出了一种表面双向粘贴光纤光栅传感器的方法，并分析了相应的应变传感模型。试验和工程应用结果表明，光纤光栅传感器工作正常，提出的方法可行有效。最后，结合工程中的实际情况，分析了单模光纤在应用中较常见的几种损耗特性。     

郑州东站主站房屋盖结构设计与分析

郑州东站为国内铁路枢纽,其主站房屋盖水平投影面积约106 500m2。屋盖采用双向正交空间管桁架结构体系,最大跨度78m,结构支承于32根树形柱和36根直柱上,部分柱伸入桁架内以提高结构的抗侧刚度。考虑超大面积钢结构安全性、经济性及建筑效果等要求,采取合适的温度作用取值、合理的结构布置及分缝等措施解决了结构设计中的关键难点,同时对节点设计、结构等效风荷载及结构施工监测等关键内容作了进一步研究。结构分析结果表明,屋盖结构安全、经济、合理。     

基于有限测点信息的大型空间网架结构智能工作状态评估技术研究

针对大型空间网架结构的特点,建立基于有限测点信息的智能工作状态评估技术。该技术是首先通过测量少数网架结构杆件的响应信息,获得结构响应的峰因子;再通过安置在网架结构上的风压力传感器获得结构的荷载信息,采用BP神经网络法和加权荷载本征模态分解法分别精确识别作用在网架结构上的平均风荷载和脉动风荷载;并通过安置在网架结构上的加速度传感器获得结构在环境激励下的加速度响应信息,对结构进行有限元模型修正;然后采用正向演绎的方法,得到整个网架结构的工作状态,根据预先设定的安全级别就能对其进行工作状态的评估。最后,通过该技术成功地应用于深圳市民中心屋顶网架结构的智能健康监测系统中,说明该技术的可行性和有效性。     

折线型体外预应力筋加因钢筋砼框架梁的探讨

了折线型体外预应力方法加固钢筋混凝土固端梁的问题，阐述了采用折线型体外预应力钢筋加固混凝土固端梁的基本原理和计算方法。最后，对一实际结构进行了仿真计算分析。结果表明，能有效地提高固端梁的承载力和改善其受力特性。     

基于应变模态和贝叶斯方法的杆件损伤识别

提出了一种基于空间杆系结构应变模态和贝叶斯统计方法的损伤识别方法。对于空间杆系结构,认为其杆件只承受轴向应力,因此,由节点位移可得出各杆件应变。文中采用一个转换矩阵来表示这种关系,进而得出应变模态的摄动矩阵。然后,对可能损伤的杆件乘以一刚度系数,由于应变模态误差能用高斯分布近似模拟,应用贝叶斯统计方法便可得到这些参数的概率密度函数。由此函数值的最大化构造目标函数进行优化,通过得到的各参数的最优解就能判断杆件的损伤状况。最后,通过数值算例对该方法进行了验证。     

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。     

郑州东站站房主体结构设计

郑州东站为全高架桥建合一的铁路枢纽站房,建筑面积为40万m2,主站房最大平面尺寸为239.8m×490.7m,为地上3层(局部4层)大跨度、大平面框架结构。站台层桥梁首次采用钢骨混凝土柱+双向预应力混凝土箱形框架梁结构,提高了出站层的建筑净空和使用面积,结构具有较好的抗震性能且施工方便。高架候车层采用钢管混凝土柱+大跨度钢桁架+钢次梁结构,减轻了楼盖结构自重,有利于在结构高度范围内布置设备,柱顶设置滑动支座的分缝方式简单易行,有效地降低了结构的温度作用,改善了结构抗震性能。在东、西立面将高为15.5m的斜面幕墙三向网格支承结构与屋盖及商业夹层楼盖钢结构相连形成倾斜的跨层钢桁架,解决了78m跨的高架层夹层楼盖的竖向舒适度问题。屋盖采用折梁式空间管桁架结构,结合建筑造型,在屋盖结构的柱顶设置四角锥斜钢管柱以减小屋盖跨度,降低屋盖用钢量,屋盖结构选型与建筑的形态吻合。理论分析和结构试验表明,郑州东站结构体系传力明确,结构安全、可靠,同时具有良好的经济性和使用性能。     

空间杆系结构的单元分组及统计损伤识别方法

提出一种基于应变模态的空间杆系结构统计损伤识别方法。为了减少待识别单元的数量，根据相似度对所有单元进行分组，从而将结构的损伤识别分两步实行：首先识别出所有可能损伤单元的范围，然后再进行结构损伤的定位和损伤程度的估计，其中，对于较深程度的损伤，采用应变模态的修正摄动矩阵，最后采用数值仿真分析进行了验证。