基于表面应变的国家速滑馆拉索索力实测方法研究

拉索作为大跨空间结构中的关键构件，其应用越来越广泛。拉索索力对结构形态、受力状态以及安全性能起着决定性作用。该文提出一种基于表面应变的索力实测方法，通过在索表面安装传感器测量表面应变，进而利用索轴向刚度换算得到索力。根据索内部的几何构造，建立了精细化有限元模型，确定了表面应变和拉索整体轴向应变的关系，提出用修正系数K考虑初始空隙的影响，并通过索力标定试验验证了本文中索力实测方法。最后，该方法应用于国家速滑馆施工阶段的索力实测，并将索力实测结果与频率法和千斤顶法的结果进行比对。结果表明：索内钢丝的螺旋角和初始空隙是影响修正系数K的关键因素；标定试验中的索表面应变与千斤顶拉力具有良好的线性关系，索力实测的平均相对误差不超过2%；现场实测索力结果与参考方法的平均相对偏差在5%以内；文章所提出的方法原理清晰、安装简便，是一种新型的大跨空间结构的索力实测方法，为施工阶段的结构分析提供可靠的索力实测数据。     

基于健康监测数据和贝叶斯网络的结构失效概率评估

基于健康监测数据和贝叶斯网络(BN)，提出结构体系失效概率的实时评估方法，用于结构整体安全状态的动态评价.根据结构响应监测数据建立贝叶斯动态线性模型(BDLM)，估计结构荷载效应的概率分布，同时结合结构抗力分布，计算构件的时变可靠指标；根据结构主要失效模式构建贝叶斯网络，以描述构件失效与结构整体失效间的依赖关系；通过贝叶斯网络的概率递推从构件可靠指标求得结构体系失效概率，实现结构整体安全状态的量化评估.利用三杆桁架模型的数值模拟数据和某单层网壳结构静力破坏试验过程的实测数据对该方法进行验证.结果表明，所提出的结构失效概率评估方法较好地量化了结构的安全状态，并成功预警了结构体系的破坏.     

杭州亚运会主体育场结构健康监测与分析

为满足杭州亚运会主体育场大跨度空间结构的健康监测与分析需求，基于这类建筑的结构特征与服役环境，定制了一种多参数、模块化的无线传感网络系统，研发了智能可拓展的树形组网策略与时间同步采集机制，实现了基于物联网平台的远程系统监控。研究结果表明：基于物联网平台，可实现结构的远程监控与结构响应分析，可实时反映结构的性能状态，系统的长期稳定工作验证了其稳定性和耐久性；体育场各类参数的监测数据不仅反映了结构关键构件在施工过程中的内力主要受卸载与环境温度影响较明显的变化规律，也分析了运营期结构的风载、振动、温度场等环境荷载处于设计范围之内的基本特征，以及结构长期应力较为稳定，受温度变化影响较大的主要规律，可用于体育场结构的施工、运营与管理。