鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測專項(xiàng)方案介紹-概況

編制目的：為保證工程的總體工期目標(biāo)，確保鋼結(jié)構(gòu)、金屬屋面施工順利進(jìn)行，監(jiān)測施工過程中鋼結(jié)構(gòu)的影響，特編此方案。適用范圍：某項(xiàng)目E、F館鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測。編制說明

設(shè)計(jì)綜述：項(xiàng)目總建筑面積56.75萬平米。地上展館建筑面積20.1萬平米，除展館外設(shè)有配套餐飲、會議、辦公及相關(guān)設(shè)備用房；地下室建筑面積17.80萬平米，主要為地下汽車庫及部分展館配套餐飲和設(shè)備用房。建成后將成為中西部最大的展覽中心，并作為中國西部國際博覽會永久會址及大型國際、國內(nèi)會展舉辦場地。項(xiàng)目包含8個展館（A、B、C、D、E、F、G、H展館）和1個交通大廳。8個展館為首層展館和二層展館，其中，A、B、C、D、E、F展館為首層展館，H、G展館為二層展館。工程概況

鳥瞰效果圖

本工程地下結(jié)構(gòu)有部分型鋼混凝土柱，地上主體為全鋼結(jié)構(gòu)，總用鋼量約10萬噸。A、B、C/G、E/H、F展館地上為連續(xù)大跨結(jié)構(gòu)，豎向包括箱型和圓管鋼柱，A、B、F展館在展館柱網(wǎng)外設(shè)夾層結(jié)構(gòu)，主要有樓層鋼梁及樓層桁架，C/G、E/H展館在展館柱網(wǎng)內(nèi)設(shè)2層樓面，樓面下為交叉平面桁架。所有展館屋面為梭型桁架，通過屋面次梁及柱頂?shù)谷氰旒苓B接，樓層為鋼筋桁架壓型板組合樓板，展館后為鋼柱及平面網(wǎng)架。D館為大跨度多功能廳，主要有鋼柱及雙層平面網(wǎng)架。交通大廳主要有主要有梅花柱及曲面網(wǎng)架。鋼結(jié)構(gòu)綜述

首層展館及展館分布示意圖

本工程鋼柱主要為圓管及箱型截面；鋼梁主要為H型截面，少量為箱型截面；夾層桁架及平面桁架桿件主要為H型截面；梭型桁架為無縫鋼管，上下弦之間部分斜腹桿為Φ60及Φ80鋼拉桿，63m跨內(nèi)為梭型桁架，49m跨內(nèi)為魚腹式平面桁架，兩者之間為鑄鋼連接節(jié)點(diǎn)，梭型桁架支座為鑄鋼滑動支座。交通大廳梅花柱為3根圓管組合而成，頂端分叉處為鑄鋼節(jié)點(diǎn)，分叉后為截面為漸變的錐形圓管柱。所有網(wǎng)架為焊接球網(wǎng)架，D展館及交通大廳大廳部分為正四角錐平面網(wǎng)架，展館部分網(wǎng)架弧度較小，交通大廳大部分網(wǎng)架弧度大，最大高差約50米。鋼結(jié)構(gòu)綜述

二層展館及展館分布示意圖

鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測專項(xiàng)方案介紹-監(jiān)測控制網(wǎng)建立

平面控制網(wǎng)的建立：1、測設(shè)準(zhǔn)備：a.收集繪有設(shè)計(jì)和全部建筑物、構(gòu)件物、交通線路等的平面綜合圖，圖上應(yīng)附有一定點(diǎn)位的三維坐標(biāo)。b.收集建筑場地的測量控制網(wǎng)的有關(guān)資料。c.收集施工坐標(biāo)和測量坐標(biāo)的系統(tǒng)換算數(shù)據(jù)。2、布置原則：a.工程開始前，總包應(yīng)提供現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)和測量點(diǎn)的標(biāo)高。根據(jù)工程總平面圖提供的現(xiàn)場及附近國家（城市）一級控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，對現(xiàn)存基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，驗(yàn)正基準(zhǔn)點(diǎn)資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)證。b.復(fù)測過程必須是與總包、監(jiān)理三方共同進(jìn)行，按國家四等導(dǎo)線測量的要求實(shí)施，測算出精度誤差。水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測，在業(yè)主提供的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)上，按規(guī)范要求進(jìn)行聯(lián)測，精度達(dá)到國家四等水準(zhǔn)要求。監(jiān)測控制網(wǎng)的建立3、精度要求：監(jiān)測控制網(wǎng)的建立1、平面控制點(diǎn)的布置

根據(jù)本工程工程特點(diǎn)，選擇24個點(diǎn)作為主控點(diǎn)。在這些點(diǎn)上架設(shè)儀器采用導(dǎo)線測設(shè)的方法觀測邊長和水平角，經(jīng)平差計(jì)算，得到主控制點(diǎn)的精確坐標(biāo)，測量采取往返觀測，角度測量3測回測定，在方格網(wǎng)的基線上，再按軸線間距對各軸線進(jìn)行復(fù)測。并可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，加密方格網(wǎng)。2、測量方法

首級和II級控制網(wǎng)采用四等導(dǎo)線的精度要求施測，準(zhǔn)確計(jì)算出導(dǎo)線成果，進(jìn)行精度分析和控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差。I級控制點(diǎn)的設(shè)置按規(guī)范要求做好測量標(biāo)石標(biāo)志，在選擇好的點(diǎn)位上埋設(shè)。為了預(yù)防標(biāo)石的沉降，標(biāo)石的下部先澆灌混泥土，周圍做好通向控制網(wǎng)點(diǎn)的道路和防護(hù)欄桿，并作好標(biāo)志。平面控制網(wǎng)的建立1、布置原則1）首先對現(xiàn)場已知水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測。2）已知水準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)復(fù)測，精度滿足要求后，在施工現(xiàn)場根據(jù)限差要求埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石。點(diǎn)位盡量遠(yuǎn)離基礎(chǔ)沉降區(qū)及受重型施工機(jī)械施工影響的區(qū)域，首級水準(zhǔn)點(diǎn)樁頂標(biāo)高應(yīng)略低于場地設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁底應(yīng)低于冰凍層，做好點(diǎn)位標(biāo)識，以便長期保留。也可把平面控制網(wǎng)控制點(diǎn)的標(biāo)石中心位置做為水準(zhǔn)點(diǎn)之用?？刂泣c(diǎn)的標(biāo)石中心位置做為水準(zhǔn)點(diǎn)之用。為了便于施工測量，整個場地內(nèi)，東西或南北每相距100m左右要有水準(zhǔn)點(diǎn)，并構(gòu)成閉合圖形，以便閉合校核。高程控制網(wǎng)的建立

鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測專項(xiàng)方案介紹-監(jiān)測內(nèi)容

監(jiān)測內(nèi)容

鋼結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)測包含三個方面的監(jiān)測內(nèi)容：施工現(xiàn)場氣象監(jiān)測、鋼結(jié)構(gòu)拼裝及安裝過程變形監(jiān)測、支撐架卸載監(jiān)測。鋼結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)測氣象監(jiān)測變形監(jiān)測（1）卸載監(jiān)測內(nèi)容

支撐架監(jiān)測是卸載過程中一個重要環(huán)節(jié)，其結(jié)果不僅能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量，又能為結(jié)構(gòu)分析提供參考依據(jù)。支撐架卸載監(jiān)測內(nèi)容主要包括網(wǎng)架的豎向位移與側(cè)向水平位移、支座的水平位移等。

（2）監(jiān)測測量方案

1）在支撐架卸載放前，用全站儀測量各分塊的初始狀態(tài)參數(shù)。

2）根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，在網(wǎng)架一側(cè)設(shè)置全站儀，監(jiān)測構(gòu)件位移；在網(wǎng)架表面布置應(yīng)變片，監(jiān)測構(gòu)件截面應(yīng)力變化。支撐架卸載監(jiān)測3）在支撐架卸載過程中，測量每級卸載結(jié)束后的各監(jiān)測參數(shù)，并及時提交于指揮人員，判斷卸載過程的結(jié)構(gòu)安全性。

4）在支撐架卸載后三天內(nèi)，對各監(jiān)測參數(shù)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，并作好記錄。

5）在卸載過程中，發(fā)現(xiàn)千斤頂下降量超過預(yù)定值時，立即停止，尋找原因，采取對應(yīng)措施，確保釋放安全。

（3）卸載方法

卸載監(jiān)測采用穩(wěn)定、直觀、可靠的傳統(tǒng)測試方法測試手段。傳統(tǒng)測試方法主要采用拉線法，傾角儀，直觀量測，并配以水準(zhǔn)儀、全站儀等方法。支撐架卸載監(jiān)測

鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測專項(xiàng)方案介紹-監(jiān)測要求

1監(jiān)測點(diǎn)布置

根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，梭形桁架共設(shè)置4個監(jiān)測點(diǎn)（兩端各一個，中間兩個），網(wǎng)架根據(jù)規(guī)范要求，按跨度等級分若干個監(jiān)測點(diǎn)，具體監(jiān)測點(diǎn)的位置如下圖所示：監(jiān)測要求監(jiān)測頻次監(jiān)測條件及監(jiān)測時間要求監(jiān)測記錄監(jiān)測質(zhì)量控制措施監(jiān)測質(zhì)量控制措施

鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測專項(xiàng)方案介紹-依據(jù)和準(zhǔn)備工作

文件依據(jù)：1、項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)合同協(xié)議書；2、項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖；3、施工各相關(guān)單位的進(jìn)度情況及工程總體進(jìn)度計(jì)劃要求；4、以往類似大型工程的施工經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)的技術(shù)文件。編制依據(jù)

規(guī)范依據(jù)：1、《工程測量規(guī)范》（GB50026‐2007）；2、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205‐2001）；3、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB50755‐2012）；4、《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ33‐2012）；5、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81‐2002）；6、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661‐2011）；7、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017‐2003）；8、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59‐2011；9、《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46‐2005；10、《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80‐96；11、其它相關(guān)的現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程。編制依據(jù)

1、人員準(zhǔn)備：為確保本工程優(yōu)質(zhì)高速的完成，現(xiàn)場設(shè)置監(jiān)測小組，其中測量工程師1人，專職測量員7人，其余人員若干。測量人員均持有相應(yīng)的資質(zhì)或測量工作上崗證。2.儀器準(zhǔn)備：監(jiān)測儀器包括測量儀器（主要包括：全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等）和專用監(jiān)測儀器（主要包括：溫度計(jì)、風(fēng)速儀等）。1）測量儀器檢定：測量儀器設(shè)備的配置，要求所有測量器具在作業(yè)前必須經(jīng)技術(shù)監(jiān)督部門進(jìn)行檢定，保證測量儀器的實(shí)際測量精度合格有效，并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)證，方可使用。2）測量儀器檢校：所有進(jìn)入施工現(xiàn)場的測量儀器均要進(jìn)行計(jì)量檢定，不得使用未經(jīng)檢定或已超過檢定周期的測量儀器，每月對儀器進(jìn)行一次自檢,確保其始終處于受控狀態(tài)。準(zhǔn)備工作投入的測量儀器設(shè)備

滑動式天窗屋蓋開合施工監(jiān)測

某建筑采用開合屋蓋結(jié)構(gòu)，其上安裝可以整體平動開合的滑動玻璃天窗。玻璃天窗屋蓋采用鋼化夾膠玻璃作為防水層，與型鋼梁網(wǎng)架組合成獨(dú)立板塊，型鋼梁網(wǎng)架設(shè)置6組12個滑輪，并擱在下部主承重鋼梁上的軌道系統(tǒng)上，通過齒條傳動機(jī)構(gòu)和消防聯(lián)動系統(tǒng)自動啟閉，滿足采光、封閉、消防排煙要求;下部主承重構(gòu)件為伸臂式箱型鋼梁。項(xiàng)目介紹屋蓋采用雙坡屋頂?shù)男问?，每片開合屋蓋為(10．8×10．8)m2的正方形，由42塊鋼化夾膠玻璃作為防水層，每片鋼化夾膠玻璃重量為250kg，防水層自重較大。每片開合屋蓋都由屬于自己的驅(qū)動設(shè)備控制其開閉運(yùn)行，操作控制互不影響。對滑動式天窗屋蓋施工過程及使用階段關(guān)鍵部位構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)測，跟蹤結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工過程中的內(nèi)力變化，可以確保屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。通過對滑動玻璃天窗的鋼梁主要控制截面應(yīng)力、振動數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，分析其在玻璃天窗運(yùn)動至不同位置時的應(yīng)力變化情況以及在不同受力狀態(tài)下振動信號和振動頻率的變化情況。一、應(yīng)力監(jiān)測選取A－B樓的屋頂為監(jiān)測對象，在A－B樓軸線為AK、AL的兩榀鋼梁上布置相應(yīng)的應(yīng)力測點(diǎn)。每榀鋼梁上各布置7個應(yīng)力測點(diǎn)(1#～14#)，分布在21．6m跨鋼箱梁及10．8m跨工字鋼梁的1/4、1/2、3/4等分點(diǎn)處。同時為明確AK、AL兩榀鋼梁之間的相互作用，在AK、AL兩榀鋼梁中跨跨中的系梁上布置2個應(yīng)力測點(diǎn)(15#、16#)，受現(xiàn)場測點(diǎn)安裝的條件限制，將布置在AK、AL兩榀鋼梁中跨跨中系梁上的15#、16#測點(diǎn)調(diào)整為AM、AN兩榀鋼梁邊跨跨中工字鋼之間的系梁上。應(yīng)力監(jiān)測工況分別為:①工況I:AK、AL兩榀鋼梁上的滑動天窗從邊跨工字鋼上(即天窗處于完全打開狀態(tài))滑移至中跨鋼箱梁上(即天窗處于完全閉合狀態(tài))。當(dāng)滑動天窗移動至相應(yīng)等分點(diǎn)且靜止穩(wěn)定后，采集相應(yīng)狀態(tài)下測點(diǎn)(1#～14#)的應(yīng)力數(shù)據(jù)。②工況II:AK、AL兩榀鋼梁上的滑動天窗從中跨鋼箱梁上滑移至邊跨工字鋼上，數(shù)據(jù)采集同工況I。③工況III:AM、AN兩榀鋼梁上的滑動天窗從中跨鋼箱梁上滑移至邊跨工字鋼上，當(dāng)滑動天窗移動至相應(yīng)等分點(diǎn)且靜止穩(wěn)定后，采集相應(yīng)狀態(tài)下測點(diǎn)(15#、16#)的應(yīng)力數(shù)據(jù)。監(jiān)測結(jié)果：監(jiān)測的應(yīng)變范圍均在鋼材的彈性應(yīng)變范圍，其應(yīng)力范圍也小于鋼材的屈服強(qiáng)度，能保證滑動式天窗鋼梁的結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行條件，即使滑動天窗頻繁開合，其往復(fù)荷載也不易使鋼結(jié)構(gòu)箱梁和雙拼工字梁到達(dá)疲勞極限。二、振動監(jiān)測將拾振器布置于鋼箱梁和工字鋼的跨中位置，在滑動玻璃天窗處于打開、關(guān)閉兩個靜止?fàn)顟B(tài)下，測試鋼梁靜止?fàn)顟B(tài)下的固有頻率;在滑動玻璃天窗移動至鋼梁各個1/8等分點(diǎn)處，待鋼梁在相應(yīng)位置靜止穩(wěn)定時，分別測試各位置鋼梁相應(yīng)的脈動頻率。此外，在滑動玻璃天窗從完全關(guān)閉至完全打開以及從完全打開至完全關(guān)閉的滑移運(yùn)動過程中，測試鋼梁的實(shí)時受迫振動豎向加速度值及頻率。分析監(jiān)測結(jié)果，當(dāng)天窗位于滑移軌道不同位置時，中跨鋼箱梁實(shí)測脈動振動頻率范圍為10．74～14．65Hz，邊跨工字鋼實(shí)測脈動振動頻率范圍為10．16～11．13Hz。在天窗滑移過程中，中跨鋼箱梁由滑動引起的最大豎向加速度為0.304m/s2，實(shí)測強(qiáng)迫振動頻率為13．87Hz;邊跨工字鋼由滑動引起的最大豎向加速度為0．089m/s2，實(shí)測強(qiáng)迫振動頻率為8．98Hz。結(jié)果表明，玻璃天窗由于構(gòu)件安裝誤差導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)次生應(yīng)力很小，玻璃天窗運(yùn)行過程中的豎向加速度也控制在安全范圍內(nèi)，能確保玻璃天窗安全開合運(yùn)行。

某大劇院施工監(jiān)測

某大劇院是一個集演藝、會議、展示、娛樂等功能為一體的大型文化綜合體，總建筑面積27萬m2，建筑高度47.3m。建筑效果如圖1所示。結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。項(xiàng)目介紹圖1大劇院效果圖圖2大劇院結(jié)構(gòu)圖測點(diǎn)布置1)中環(huán)梁中環(huán)梁是整個結(jié)構(gòu)體系中至關(guān)重要的構(gòu)件，與斜柱組成結(jié)構(gòu)體系，需進(jìn)行施工和使用階段的鋼梁應(yīng)力、應(yīng)變和位移監(jiān)測。2)頂環(huán)梁頂環(huán)梁外形、受力復(fù)雜，標(biāo)高隨軸線位置變化，與斜柱和屋蓋交匯，需進(jìn)行施工和使用階段的鋼梁應(yīng)力、應(yīng)變和位移監(jiān)測。3)頂蓋頂蓋在施工和使用階段會承受較大荷載，需監(jiān)測其位移和應(yīng)變。4)斜柱及柱腳截面在上下兩端通過節(jié)點(diǎn)分別與屋蓋環(huán)梁和中環(huán)梁連接，中間與搖擺柱相連，需進(jìn)行施工和使用階段斜柱應(yīng)變發(fā)展的監(jiān)測。圖3測點(diǎn)布置圖監(jiān)測結(jié)果各測點(diǎn)在卸載完成后的測量結(jié)果如表所示。實(shí)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，臨時支撐卸載后最大下?lián)?4mm，出現(xiàn)在頂蓋中心點(diǎn)11處。除個別點(diǎn)存在測量誤差外，實(shí)測結(jié)果與理論計(jì)算變形規(guī)律基本相符。監(jiān)測結(jié)果各測點(diǎn)在卸載完成后的應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果如下表所示。通過測量和理論計(jì)算結(jié)果對比可以發(fā)現(xiàn)，全部卸載后對整體鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響較為顯著，斜柱作為屋蓋豎向傳力體系中的主要受力桿件以壓彎受力為主，其監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)力較其他部位監(jiān)測點(diǎn)數(shù)值明顯偏大(－52.8～50.7MPa)，但處于合理應(yīng)力范圍內(nèi)。

某高鐵站房大跨屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測

該高鐵車站站房由主體站房和落客平臺鋼結(jié)構(gòu)屋面組成，如圖所示。項(xiàng)目介紹落客平臺屋頂鋼結(jié)構(gòu)為空間管桁架結(jié)構(gòu),平面尺寸162m×106m，桁架截面為倒三角形，鋼桁架下弦標(biāo)高+25.800m，上弦標(biāo)高+28.800m，自身高度3m。鋼桁架支撐在鋼骨柱球型支座上。該工程屋頂鋼桁架安裝采用液壓同步提升技術(shù)。提升部分屋頂鋼桁架平面尺寸為90m×45m，最高安裝標(biāo)高+28.800m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特色落客平臺整體提升范圍提升立面圖為確保施工期間提升單元以及支撐結(jié)構(gòu)的安全，在提升與卸載過程中針對下列參數(shù)進(jìn)行了監(jiān)測：1)塔架及已安裝結(jié)構(gòu)位移；2)塔架及已安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力；3)提升單元構(gòu)件關(guān)健截面應(yīng)力。測點(diǎn)布置測點(diǎn)布置示意圖監(jiān)測結(jié)果提升階段側(cè)拱結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算數(shù)據(jù)的對比如圖1所示。側(cè)拱桿件應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值的比較比如圖2所示。圖1提升過程側(cè)拱結(jié)構(gòu)位移實(shí)測值與計(jì)算值對比圖2提升過程側(cè)拱結(jié)構(gòu)應(yīng)力實(shí)測值與計(jì)算值對比監(jiān)測結(jié)果卸載階段卸載過程側(cè)拱結(jié)構(gòu)測點(diǎn)位移的計(jì)算數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)的比較如圖3所示。卸載完成后，側(cè)拱桿件應(yīng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值的比較如圖4所示。圖3卸載過程側(cè)拱位移實(shí)測值與計(jì)算值對比圖4卸載完成側(cè)拱應(yīng)力實(shí)測值與計(jì)算值對比

某鋼結(jié)構(gòu)連廊吊裝施工監(jiān)測

某建筑鋼連廊部分是從地上６層到１０層，其中６～７層為弧形鋼桁架，７層以上為鋼框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)柱立于鋼桁架上，樓板采用鋼梁及壓型鋼板組合樓蓋體系。總長分別約３４．０ｍ、２８．３ｍ和２３．９ｍ，重量分別約３０ｔ、２４ｔ和１８t。項(xiàng)目介紹本項(xiàng)目選用ＶＷＳ－１０Ｆ型振弦式應(yīng)變傳感器進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測．該應(yīng)變計(jì)不僅能測量結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變，還可兼測測點(diǎn)的溫度。一、測點(diǎn)布置在兼顧結(jié)構(gòu)施工狀態(tài)監(jiān)測信息全面性與成本經(jīng)濟(jì)性的前提下設(shè)計(jì)測點(diǎn)布置方案．本方案應(yīng)力測點(diǎn)位置為１８處，每處測點(diǎn)各安裝兩個傳感器，即安裝于工字梁上、下表面，測點(diǎn)總數(shù)３６個．每榀桁架測點(diǎn)位置布置６處，主要布置在桁架跨中和兩端部，即分別在桁架的北段、中段、南段的上、下弦各安排一個測點(diǎn)位置。一、應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果

一、應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果

一、應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果

二、溫度監(jiān)測結(jié)果

三、最大應(yīng)力

某會展中心項(xiàng)目施工健康監(jiān)測

本工程結(jié)構(gòu)體系為鋼營棍凝土框架－剪力墻體系,地上會會堂層釆用鋼結(jié)構(gòu)。地上1屋,平面呈圓形,底部平面尺寸為156ｍ，屋蓋平面尺寸為183m。框架柱包括鋼管柱、十字柱、Ｈ型柱、方管柱,屋面桁架弦桿和腹桿皆為H型鋼。本工程提升部分屋頂鋼結(jié)構(gòu)為類似圓形，直徑約84m。鋼結(jié)構(gòu)部分提升荷載為1500t。項(xiàng)目介紹會展中心實(shí)景圖測點(diǎn)布置混凝土應(yīng)變監(jiān)測布置如圖所示。測點(diǎn)布置平面內(nèi)轉(zhuǎn)角監(jiān)測布置如圖所示。監(jiān)測結(jié)果各測點(diǎn)相對豎向位移實(shí)測值如下表所示。監(jiān)測結(jié)果各測點(diǎn)轉(zhuǎn)角監(jiān)測結(jié)果如下圖所示。轉(zhuǎn)角監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測結(jié)果桿件應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果如下圖所示。桿件應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果

某摩天輪項(xiàng)目施工健康監(jiān)測

某摩天輪項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)于橋梁中央，高度為145m，建成后將是世界無軸式摩天輪高度之最。摩天輪的外圍輪廓直徑為125m，頂部結(jié)構(gòu)斷面直徑是5m，底部結(jié)構(gòu)斷面直徑是15m，沿空間外輪廓漸變成輪盤面，總用鋼量近5000t。項(xiàng)目介紹測點(diǎn)布置主體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測截面位置如圖所示。監(jiān)測結(jié)果柱底在各工況下的應(yīng)力變化如下圖所示，可以看出：（1）格構(gòu)柱在施工工況內(nèi)均為受壓，且變化趨勢平緩，與實(shí)際受力吻合較好；（2）隨著施工的進(jìn)行，各個柱底壓應(yīng)力均逐漸增大，符合實(shí)際受力。（3）格構(gòu)柱柱腳在整個施工階段內(nèi)最大壓應(yīng)力位置在A9柱，值為52.57MPa，結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。監(jiān)測結(jié)果懸挑梁的應(yīng)力變化如下圖所示，可以看出：（1）懸挑梁是在工況四開始受力，懸挑梁兩側(cè)同時受壓；（2）施工過程中，應(yīng)力狀態(tài)變化平緩，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的安裝已由其他支撐承擔(dān)，對懸挑梁造成的影響較?。唬?）施工中最大應(yīng)力為27.5MPa（受拉），應(yīng)力水平較小滿足要求。

某體育場施工健康監(jiān)測

某體育場項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)工程主要包括體育場外部鋼結(jié)構(gòu)罩棚，其整體造型近似馬鞍形。結(jié)構(gòu)整體南北對稱，南北兩側(cè)為馬鞍形的鞍谷，鞍谷位置頂部標(biāo)高約17m，東西兩側(cè)為馬鞍形的鞍峰，東區(qū)罩棚頂部標(biāo)高為26.4m，西側(cè)頂部標(biāo)高為31.8m。外緣南北向最長處258m，東西向最寬232m。罩棚結(jié)構(gòu)使用大跨度懸挑管桁架體系，主桁架通過尾桁架與地面連接，通過支座支撐在看臺混凝土結(jié)構(gòu)上部，主桁架最大懸挑27m。主桁架之間通過環(huán)向桁架、屋面桁架連接成結(jié)構(gòu)整體，如圖所示。項(xiàng)目介紹選取10個位置點(diǎn)布置鋼弦應(yīng)變傳感器，選取20個位置點(diǎn)布置電阻應(yīng)變片。選取3個位置點(diǎn)布置靜力水準(zhǔn)儀。如圖所示。測點(diǎn)布置選取2個位置點(diǎn)布置加速度傳感器。由于管桁架結(jié)構(gòu)變形最大點(diǎn)為主桁架懸挑部位，因此測試方案的位置點(diǎn)大多選擇主桁架懸挑部位。如圖所示。測點(diǎn)布置監(jiān)測結(jié)果應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果如圖1所示，位移監(jiān)測結(jié)果如圖2所示。圖1監(jiān)測應(yīng)力值趨勢圖圖2監(jiān)測位移值監(jiān)測結(jié)果加速度監(jiān)測結(jié)果如圖3所示.圖3監(jiān)測峰值加速度趨勢圖

某體育館施工變形監(jiān)測

大跨鋼結(jié)構(gòu)在外荷載、溫度等作用下的變形量是鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測的一個重要參數(shù)和重要的安全性指標(biāo)。因此，在體育館鋼屋蓋施工過程和運(yùn)營期間都進(jìn)行了變形監(jiān)測的設(shè)計(jì)。鋼屋蓋施工過程的變形監(jiān)測，施工卸載變形觀測點(diǎn)位置如圖所示，共28個測點(diǎn)。變形監(jiān)測本項(xiàng)目在施工卸載階段采用高精度全站儀的測量方法，結(jié)構(gòu)施工過程中選定測點(diǎn)的變形觀測需要得到選定點(diǎn)三個方向的位移數(shù)據(jù)，重點(diǎn)是豎向位移，進(jìn)行靜態(tài)觀測。采用全站儀觀測，先在卸載之前觀測出監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后在卸載之后再測出該點(diǎn)的三維坐標(biāo)，通過這兩次的坐標(biāo)值計(jì)算出該點(diǎn)卸載前后的變形和移動情況。變形監(jiān)測設(shè)備運(yùn)營階段變形觀測點(diǎn)位置如圖所示，共3個測點(diǎn)。在運(yùn)營期間采用靜力水準(zhǔn)儀，該儀器特別適合于要求高精度監(jiān)測垂直位移的場合，可監(jiān)測到0.05mm的高程變化，可以進(jìn)行連續(xù)實(shí)時監(jiān)測。鋼屋蓋在運(yùn)營期間的變形監(jiān)測變形監(jiān)測結(jié)果

某體育館施工監(jiān)測

體育館主館鋼結(jié)構(gòu)屋蓋形狀為圓形，圓形直徑為122米，屋蓋矢高為12.2米;未施加預(yù)應(yīng)力之前整個單層網(wǎng)殼豎向剛度較小。在穹頂頂部設(shè)2.5m高的風(fēng)帽，風(fēng)帽為單層網(wǎng)殼，直徑27.792m，屋蓋采用弦支穹頂結(jié)構(gòu)體系。項(xiàng)目介紹（1）整個結(jié)構(gòu)支承于周邊混凝土環(huán)梁上，弦支穹頂為剛?cè)犭s交索桿梁體系，上部單層網(wǎng)殼承擔(dān)了大部分的荷載，力流大部由其傳遞，但穩(wěn)定性不足，下部預(yù)應(yīng)力索桿體系增強(qiáng)了體系剛度，減少了結(jié)構(gòu)位移。（2）由于該結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)殼采用的是傳統(tǒng)球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)外形，結(jié)構(gòu)呈極軸對稱，因此各環(huán)徑向鋼拉桿、環(huán)向索及撐桿的軸力均相同，這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)便于同步張拉過程中的分區(qū)控制。（3）肋環(huán)型拉索的布置形式?jīng)Q定了徑向鋼拉桿和撐桿對環(huán)向索環(huán)向約束較小，易產(chǎn)生環(huán)向的偏擺，為了改善結(jié)構(gòu)體系的動力特性，在徑向馬道支點(diǎn)和相鄰的豎向壓桿的上節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置斜拉構(gòu)造鋼棒，構(gòu)造鋼棒均采用Φ55張緊，下部三圈索桿體系的扭轉(zhuǎn)剛度得以提高，其環(huán)向扭轉(zhuǎn)問題得到解決。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特色由于體育館結(jié)構(gòu)對稱，我們選取了3個半跨測試截面進(jìn)行監(jiān)測，每半跨結(jié)構(gòu)分別對應(yīng)軸線為軸線12、24和36。此三個軸線對稱分布于結(jié)構(gòu)平面，能較完整的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。測點(diǎn)布置半跨截面分布主體結(jié)構(gòu)應(yīng)力測點(diǎn)布置選定桿件監(jiān)測結(jié)果桿件所有監(jiān)測日期的監(jiān)測應(yīng)力大小繪制成曲線，描繪出其在整個施工階段的應(yīng)力變化，如圖所示。4軸支座斜桿應(yīng)力變化圖監(jiān)測結(jié)果索桿體系的內(nèi)力變化如下表所示。

某體育館施工應(yīng)變監(jiān)測

為了解和研究支座節(jié)點(diǎn)和鑄鋼節(jié)點(diǎn)在卸載過程中的應(yīng)力變化情況，在支座和鑄鋼上、下節(jié)點(diǎn)處共設(shè)計(jì)了30個測點(diǎn)。由于支座和鑄鋼中心上、下節(jié)點(diǎn)處空間狹小，光纖光柵和鋼弦應(yīng)變傳感器都無法安裝，加之此處監(jiān)測為臨時監(jiān)測，非長期監(jiān)測，故而同時兼顧可操作性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。在上述三個部位選用了電阻應(yīng)變計(jì)進(jìn)行應(yīng)變的臨時監(jiān)測。電阻應(yīng)變片測點(diǎn)布置其中球鉸支座與球相連的鋼板共8塊，每塊上面布置1個應(yīng)變片，鋼板上應(yīng)變片按逆時針橫豎向交互布置；與球相接的桿件共9個，每個上面布置1個應(yīng)變片。共17處測點(diǎn)。電阻應(yīng)變片測點(diǎn)布置布置光纖光柵應(yīng)變傳感器15個，其中鋼弦傳感器自帶溫度監(jiān)測，在監(jiān)測應(yīng)力應(yīng)變的同時監(jiān)測到溫度值。光纖光柵和鋼弦應(yīng)變傳感器測點(diǎn)布置光纖光柵和鋼弦應(yīng)變傳感器測點(diǎn)布置照片應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測結(jié)果節(jié)點(diǎn)應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果及分析應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測結(jié)果關(guān)鍵桿件及關(guān)鍵部位測點(diǎn)應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果及分析

某屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測

某屋頂鋼結(jié)構(gòu)為空間管桁架結(jié)構(gòu),平面尺寸162m×106m，桁架截面為倒三角形，鋼桁架下弦標(biāo)高+25.800m，上弦標(biāo)高+28.800m，自身高度3m。鋼桁架支撐在鋼骨柱球型支座上。項(xiàng)目介紹一、施工方案結(jié)合現(xiàn)場施工條件及結(jié)構(gòu)布置的分析，從鋼桁架拼裝的安全性，拼裝效率以及拼裝臨時措施的用量等多方面考慮，該工程屋頂鋼桁架安裝采用液壓同步提升技術(shù)。提升部分屋頂鋼桁架平面尺寸為90m×45m，最高安裝標(biāo)高+28.800m，將提升部分的鋼結(jié)構(gòu)單元在其正下方±0.000m標(biāo)高的樓面上拼裝為整體后，利用“超大型構(gòu)件液壓同步提升技術(shù)”將其整體提升到位。二、監(jiān)測方案

三、監(jiān)測結(jié)果

三、監(jiān)測結(jié)果1、提升和卸載過程中，被提升結(jié)構(gòu)以及施工臨時結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移都處在可控范圍之內(nèi)，施工過程安全穩(wěn)定。2、大跨空間鋼結(jié)構(gòu)屋蓋卸載是結(jié)構(gòu)受力逐漸轉(zhuǎn)移和內(nèi)力重分布的過程。通過應(yīng)力監(jiān)測可以看出，由于施工過程和卸載過程都存在一些不可預(yù)見的因素，卸載過程不僅要有數(shù)值模擬，還應(yīng)布置相應(yīng)的監(jiān)測措施，通過監(jiān)測，能夠全面把握卸載過程中結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)以及關(guān)鍵桿件的應(yīng)力變化，對于保證結(jié)構(gòu)安全及卸載的安全有序進(jìn)行具有重要的意義。

某斜拉橋鋼結(jié)構(gòu)疲勞監(jiān)測

某雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，跨徑布置為100m+100m+300m+1088m（中跨）+300m+100m+100m，斜拉索在主梁上的錨固采用錨箱式，如圖所示。在疲勞開裂較嚴(yán)重的頂板與U肋焊接細(xì)節(jié)、關(guān)鍵受力部位的底板與U肋焊接細(xì)節(jié)、索梁錨固區(qū)焊接細(xì)節(jié)布置傳感器，測試各主要焊接細(xì)節(jié)的疲勞應(yīng)力歷程。項(xiàng)目介紹圖1測試斷面布置示意圖監(jiān)測結(jié)果鋼箱梁S1-3斷面頂板和U肋頂板測點(diǎn)的應(yīng)變歷程如圖2所示。圖2測點(diǎn)應(yīng)變歷程監(jiān)測結(jié)果大橋正常運(yùn)營期間鋼箱梁和鋼錨箱的應(yīng)力譜統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖3所示。圖3測點(diǎn)橫向應(yīng)力譜圖

某游泳館施工健康監(jiān)測

某游泳館建筑面積47271平方米，為地上四層混凝土結(jié)構(gòu)加鋼結(jié)構(gòu)屋面，鋼結(jié)構(gòu)除僅在混凝土結(jié)構(gòu)三層設(shè)置鉸接柱腳外，自成平衡體系，如圖所示。游泳館屋蓋采用馬鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，長軸為107.145m，短軸為106.75m，平面投影近似圓形，兩個軸線都為31道鋼拉索，每道鋼拉索規(guī)格為2根φ40的進(jìn)口封閉索。項(xiàng)目介紹結(jié)構(gòu)特點(diǎn)屋蓋結(jié)構(gòu)采用超輕型的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋面，設(shè)計(jì)原理是正交索網(wǎng)體系，承重索與穩(wěn)定索錨固在外側(cè)的受壓環(huán)上，通過對承重索和穩(wěn)定索施加預(yù)應(yīng)力而形成預(yù)應(yīng)力態(tài)。主要的結(jié)構(gòu)體系包括結(jié)構(gòu)柱、外壓環(huán)、承重索及穩(wěn)定索。施加在屋蓋上向下的力由承重索承擔(dān)，而風(fēng)吸力等向上的力由穩(wěn)定索承擔(dān)，穩(wěn)定索與承重索構(gòu)成自平衡的預(yù)應(yīng)力體系。穩(wěn)定索或承重索任一索力變化相互影響，并會影響外壓環(huán)中的預(yù)壓力的大小。測點(diǎn)布置對受力較大的幾根柱和環(huán)梁受力比較大的幾個點(diǎn)進(jìn)行施工及運(yùn)營監(jiān)測，具體監(jiān)測點(diǎn)如圖所示。立柱應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)圖環(huán)梁應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)圖測點(diǎn)布置拉索索力監(jiān)測測點(diǎn)如圖所示。索力測點(diǎn)位置平面示意圖監(jiān)測結(jié)果立柱及環(huán)梁應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果如下圖所示。監(jiān)測結(jié)果拉索索力監(jiān)測結(jié)果如下表所示，索力誤差都在±10%以內(nèi)，能滿足工程需求。

施工期間的應(yīng)變監(jiān)測

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測目的：

應(yīng)力是反映結(jié)構(gòu)是否安全的最直接指標(biāo)，尤其是關(guān)鍵部位桿件或節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力。因此，根據(jù)施工過程鋼結(jié)構(gòu)性能仿真計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)要求，選取內(nèi)力較大的位置進(jìn)行監(jiān)測，考察施工過程形成的應(yīng)力對結(jié)構(gòu)安裝完成時應(yīng)力的影響以及結(jié)構(gòu)正常使用的運(yùn)營狀態(tài)應(yīng)力水平，以判斷結(jié)構(gòu)的安全度。應(yīng)力監(jiān)測

監(jiān)測目的

（1）可操作性和易維護(hù)性：整個監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)易于操作和維護(hù)，使現(xiàn)場工作人員容易掌握，避免因復(fù)雜操作帶來困難和失誤。大部分部件具有可維修和方便更換的特點(diǎn)，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、真實(shí)和可信。（2）可靠耐久性：施工現(xiàn)場及運(yùn)營階段的惡劣環(huán)境和較長時間的監(jiān)測，要求整個監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件必須具有很好的可靠性和耐久性，并根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，進(jìn)行技術(shù)改造、升級和創(chuàng)新，達(dá)到可靠性和耐久性的要求，以滿足監(jiān)測目標(biāo)和功能的實(shí)現(xiàn)。（3）經(jīng)濟(jì)性：測點(diǎn)的布設(shè)理論上要在結(jié)構(gòu)的每個桿件布置測點(diǎn),才能得到結(jié)構(gòu)比較完整的受力狀態(tài),但是這樣是不經(jīng)濟(jì)的,大部分部位的內(nèi)力變化較小,對結(jié)構(gòu)的影響較小,故沒必要全面的布置測點(diǎn)。所以要選擇結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件和關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)布置。（4）科學(xué)性：監(jiān)測部位、測點(diǎn)布置、監(jiān)測內(nèi)容等的確定，必須具有代表性，監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠反映結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的全貌，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果可以對結(jié)構(gòu)的力學(xué)狀態(tài)和安全性進(jìn)行定性和定量的判斷。