2022-11-03 21:44:25
随着经济和科学技术的发展,为了满足社会需要,大量的新型、复杂的建筑结构在土木工程中出现, 很多因素都会对房屋建筑结构正常使用造成影响,包括环境荷载,耐久性问题包括疲劳效应和材料老化等,人为因素包括战争、错误的决策和恐怖主义等。为了保证超高层复杂结构在日常生活办公中能够安全的使用,要加强房屋建筑结构的健康监测,设计完善的监测系统。
房屋结构检测作为一项检测技术能够有效的评价施工质量以及既有建筑的结构性能,检测方法有人工现场测量、试验和无损检测,而对于大型的超高层建筑仅仅采用检测的方式已不能满足结构安全性需要,要采取结构的安全性监测,通过有线或无线的手段采集和处理数据,诊断出结构的健康状况。
超高层建筑耗资多,占地面积和体积较大,服役时间长,对耐久性要求较高,使用期间受环境影响材料容易老化损伤,容易发生危险事故,灾情难以控制,这也突出了结构安全保障和灾情预警的重要性。
超高层建筑可以分为施工期、运营期和老化期。施工期间主要考虑竖向变形差异,因为其承重构件的竖向变形差异会直接影响施工质量;徐变和收缩因素,超高层建筑中混凝土材料受到徐变和收缩应力的影响,产生的弹性变形会有附加变形,并随着时间逐步增加,所以是不可忽略的;施工过程引起的结构形式改变,会引起内力和变形的变化。所以超高层建筑不仅进行设计时的理论分析,还要实施全面监测,进而掌握施工情况。
超高层建筑由于主要受水平荷载的影响,所以对风力较为敏感,风对超高层结构的破坏主要为在风作用下出现裂缝或残余变形,建筑外部装修部分如玻璃幕墙、装饰的破坏,在风振作用下产生摆动,引起人体不适,产期风荷载作用下的疲劳破坏等。除了风荷载外,超高层建筑还要注意材料老化、构件损伤等问题。
超高层健康监测系统是根据其结构特点开发的,主要的监测内容有气候环境监测、结构荷载监测和结构响应监测。施工阶段主要随着施工进度安装传感器和采集传输设备,主要以人工操作为主,将监测数据导入数据管理系统,经过分析后和设计要求相对比,及时的采取纠偏措施,并根据工程进度需要有计划的提前做好各种条件下的计算分析,提供各阶段的监测报告。使用阶段通过中心服务器调用数据管理系统数据,对结构进行状态识别和安全性评定,包括构件的安全评定和整体安全评定。
主要使用到的监测设备是iSV-316无线智能传感器,集三轴向振动传感器和数字化测量、存储、无线传输一体。基于先进的微机电、微电子测量、无线通信、嵌入式而创新设计制造的无线智能测量终端,支持多种无线通信方式,连接上位机或自动接入云端。可自动完成三维速度、加速度等振动与倾角参数测量,还可通过手机、平板、PC 无线远程控制。设备体型小巧,方便携带,坚固美观,适用于工程爆破振动的现场测量,工程结构和大型机电设备健康监测、倾角监测,实现分布式无人值守在线监测系统。