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健康監(jiān)測(cè)在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的內(nèi)容和意義
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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一、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的方法和特點(diǎn)
    當(dāng)前,大型鋼結(jié)構(gòu)施工方法主要分為以下幾種:高空散裝或滿(mǎn)堂腳手架原位拼裝法、地面吊裝法、高空滑移法、整體提升或頂升法、懸臂分段施工法等。如:上海新國(guó)際博覽中心采用地面小拼,滿(mǎn)堂腳手架原位拼裝法;國(guó)家大劇院采用工廠分段制作,場(chǎng)外立體預(yù)拼,單元綜合安裝的分段吊裝法;浙江大學(xué)羅堯治教授等首次提出了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)“折疊展開(kāi)式”整體提升施工法等。
    鋼結(jié)構(gòu)施工是一個(gè)通過(guò)吊裝、滑移、提升等施工技術(shù)從局部到整體、從一系列子結(jié)構(gòu)到最終整體結(jié)構(gòu)的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,結(jié)構(gòu)受力、變形等情況和設(shè)計(jì)使用狀態(tài)有很大的差別,共承載能力也有很大局限性。在這個(gè)過(guò)程中,結(jié)構(gòu)很可能因失去平衡而傾覆或由于局部受力過(guò)大而倒塌,很可能導(dǎo)致最后的成形狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)相差較大。因此要選擇合理的施工方法和施工順序,配合必要的施工過(guò)程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),保證鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的合理、準(zhǔn)確、安全的完成。

二、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程監(jiān)測(cè)的目的和意義
    如上所述,大型鋼結(jié)構(gòu)一般都是公共標(biāo)志性建筑,一般投入大量的人力和物力,其施工過(guò)程是否合理、安全以及施工后能否達(dá)到正常使用狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求是一項(xiàng)艱巨而有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。但是,施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力比較復(fù)雜,與實(shí)際力學(xué)模型計(jì)算有很大的差異,而合理的施工過(guò)程健康監(jiān)測(cè)成為保證結(jié)構(gòu)安全施工以及以后正常使用的保障。所以需要對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)(應(yīng)力、位移、施工環(huán)境、振動(dòng)監(jiān)測(cè))監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)力、位移等指標(biāo)在施工階段的變化規(guī)律,為結(jié)構(gòu)施工的各個(gè)階段提供準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),正確評(píng)價(jià)各施工階段的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)性能,并及時(shí)診斷結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工過(guò)程中出現(xiàn)的破壞、變形過(guò)大、局部出現(xiàn)塑性區(qū)等異常情況,及時(shí)采取有效的修復(fù)手段,避免安全隱患,從而保證構(gòu)件符合正常使用條件下的設(shè)計(jì)要求。

三、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
    施工監(jiān)測(cè)是指通過(guò)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段對(duì)施工過(guò)程的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,掌握其時(shí)程變化曲線(xiàn),以便掌握控制施工質(zhì)量、影響施工安全的關(guān)鍵因素在施工過(guò)程中的發(fā)展變化狀態(tài),并對(duì)下一步施工方案進(jìn)行預(yù)判和調(diào)整,以保證整個(gè)施工過(guò)程的順利完成。

1、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程按監(jiān)測(cè)范圍分類(lèi)
    按照監(jiān)測(cè)范圍可分為:局部監(jiān)測(cè)和整體監(jiān)測(cè)。前者是指對(duì)結(jié)構(gòu)重要部位(關(guān)鍵桿件和節(jié)點(diǎn)等)進(jìn)行監(jiān)測(cè);后者是指對(duì)大型的重要結(jié)構(gòu),既需要監(jiān)測(cè)對(duì)結(jié)構(gòu)安全敏感的部位或子結(jié)構(gòu)(有局部的應(yīng)力應(yīng)變、位移和加速度等),也需要即時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的整體健康狀況(內(nèi)力、撓度及振型和頻率的變化)。

2、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程按監(jiān)測(cè)方式分類(lèi)
    按監(jiān)測(cè)方式可分為:①人工監(jiān)測(cè),主要是利用簡(jiǎn)單的儀器,用人工定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。該方法成本較低且不需要高新的技術(shù),但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,準(zhǔn)確性不高;②自動(dòng)監(jiān)測(cè),采用各種傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備,利用系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)的監(jiān)測(cè)。該方法一般適用于特大或重要的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè),自動(dòng)化程度高適合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè);③聯(lián)合監(jiān)測(cè),將上述兩個(gè)方法結(jié)合起來(lái),用各種小型的自動(dòng)化程度較高的儀器,配合人工監(jiān)測(cè)。該方法比較適合一般結(jié)構(gòu),具有廣泛的應(yīng)用前景。

3、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程接監(jiān)測(cè)狀態(tài)分類(lèi)
    按照監(jiān)測(cè)的狀態(tài)可分為:①靜態(tài)監(jiān)測(cè),對(duì)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)幾何和力學(xué)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以比較直觀地反映結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài);②動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),在結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)情況下,基于人為激勵(lì)或環(huán)境激勵(lì),監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)幾何和力學(xué)參數(shù)。
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