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文檔簡介
1總則
1.0.1為規(guī)范我省大跨空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測工作,提高大跨空間結(jié)構(gòu)施工及使用
期間結(jié)構(gòu)的安全,做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、成果可靠、確保質(zhì)量,制定本規(guī)程。
【條文說明】1.0.1近年來,我省相繼建設(shè)了第十四屆全運會體育場館、亞
洲杯足球場、高鐵站房屋蓋、機場航站樓、博物館、會展中心等多個大跨空間結(jié)
構(gòu)項目,已積累了大量的健康監(jiān)測技術(shù),但缺少統(tǒng)一的監(jiān)測技術(shù)規(guī)程。為達到有
效監(jiān)測的目的,滿足當(dāng)前大跨空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測實際工程應(yīng)用的需要,編制本規(guī)
程。
1.0.2本規(guī)程適用于陜西省內(nèi)工業(yè)與民用建筑及構(gòu)筑物大跨空間結(jié)構(gòu)新建、改
建、擴建及工程運營維護的監(jiān)測工作。
【條文說明】1.0.2本規(guī)程的適用范圍為陜西省內(nèi)新建、改建、擴建及工程
運營維護期間的工業(yè)與民用建筑及構(gòu)筑物大跨空間結(jié)構(gòu),包括實體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)
構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等,但對于預(yù)應(yīng)力玻璃幕墻、市政橋梁結(jié)構(gòu)和塔桅結(jié)構(gòu)等暫
不列入本規(guī)程的適用范圍。
空間結(jié)構(gòu)指無法簡單地分解為平面結(jié)構(gòu)、具有三維受力特性的工程結(jié)構(gòu),其
主要特點為利用三維形態(tài)抵抗荷載和作用,呈現(xiàn)空間工作的結(jié)構(gòu)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5011-2010(2016年版)規(guī)定,大跨屋蓋建筑結(jié)構(gòu)是
指與傳統(tǒng)板式、梁板式屋蓋結(jié)構(gòu)相區(qū)別,具有更大跨越能力的屋蓋體系,不應(yīng)單
從跨度大小的角度來理解大跨屋蓋建筑結(jié)構(gòu)。
1.0.3陜西省內(nèi)大跨空間結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合
國家、行業(yè)及我省現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
【條文說明】1.0.3本規(guī)程歸納總結(jié)了一些國內(nèi)外成熟的監(jiān)測技術(shù),監(jiān)測時
除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家、行業(yè)及我省有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,如
《工程測量通用規(guī)范》GB55018、《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55006、《工程測量
標(biāo)準(zhǔn)》GB50026、《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50982、《建筑變形測
量規(guī)范》JGJ8、《濕陷性黃土地區(qū)變形監(jiān)測規(guī)范》DBJ61/T132等。
1
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測structuralhealthmonitoring
指利用現(xiàn)場無損監(jiān)測方式獲得結(jié)構(gòu)與環(huán)境的信息,通過包括結(jié)構(gòu)響應(yīng)在內(nèi)的
結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析,達到監(jiān)測結(jié)構(gòu)安全、損傷或退化的目的,并能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)安
全狀況的診斷和預(yù)警。
2.1.2施工期間監(jiān)測constructionmonitoring
在工程施工期間,對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、響應(yīng)及周邊環(huán)境等實施的一系列監(jiān)測。
2.1.3使用期間監(jiān)測postconstructionmonitoring
在工程使用期間,對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、響應(yīng)及周邊環(huán)境等實施的一系列監(jiān)測。
2.1.4實體結(jié)構(gòu)entitystructure
通常是指由鋼筋混凝土材料組成的薄殼或折板類結(jié)構(gòu)。
2.1.5網(wǎng)格結(jié)構(gòu)latticedstructure
按一定規(guī)律布置的桿件、構(gòu)件通過節(jié)點連接而構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu),包括網(wǎng)架、
曲面型網(wǎng)殼以及立體桁架等。
2.1.6索結(jié)構(gòu)cablestructure
由拉索作為主要受力構(gòu)件而形成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。
2.1.7膜結(jié)構(gòu)membranestructure
由膜材和其他構(gòu)件組成的建筑物或構(gòu)筑物。
2.1.8監(jiān)測系統(tǒng)集成monitoringsystemintegration
一種集傳感、數(shù)據(jù)采集與傳輸、結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)與損傷識別、性能評估與預(yù)測
技術(shù)為一體的自動化、信息化監(jiān)測系統(tǒng),主要由傳感器及采集儀器設(shè)備等硬件系
統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析及結(jié)構(gòu)分析等軟件系統(tǒng)構(gòu)成。
2.1.9信息化平臺informationplatform
一種以物聯(lián)網(wǎng)、云計算及信息化應(yīng)用等技術(shù)為依托的實時在線監(jiān)測和信息反
饋平臺。
2.2符號
2.2.1材料性能
2
E——索體材料的彈性模量;
F——拉索的抗拉力設(shè)計值;
Ftk——拉索的極限抗拉力標(biāo)準(zhǔn)值;
α——拉索的溫度線膨脹系數(shù)。
2.2.2幾何參數(shù)
LC——拉索的系統(tǒng)長度;
A——索體的金屬凈截面積;
LC0——拉索的無應(yīng)力長度;
3
3基本規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1大跨空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)分為施工期間監(jiān)測和使用期間監(jiān)測。
【條文說明】3.1.1結(jié)構(gòu)的生命周期包括設(shè)計、施工、使用和退役四個階段。
大跨空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測按照階段分為兩類,一類是以施工安全或工程質(zhì)量控制為基準(zhǔn)
的施工期間監(jiān)測,該類監(jiān)測周期相對較短;另一類是以結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)或
結(jié)構(gòu)適用性為基準(zhǔn)的使用期間監(jiān)測,該類監(jiān)測周期往往很長,甚至是全壽命期間
的監(jiān)測,對監(jiān)測設(shè)備的要求較高。
無論是施工期間監(jiān)測還是使用期間監(jiān)測都可統(tǒng)稱為性態(tài)監(jiān)測,即結(jié)構(gòu)性能狀
態(tài)的監(jiān)測。施工期間監(jiān)測常以結(jié)構(gòu)參數(shù)監(jiān)測為主,使用期間監(jiān)測不僅有結(jié)構(gòu)參數(shù),
也有環(huán)境參數(shù)監(jiān)測。
3.1.2大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計文件宜對監(jiān)測范圍、監(jiān)測項目、監(jiān)測頻率和監(jiān)測預(yù)警值
等作出規(guī)定。
【條文說明】3.1.2大跨空間結(jié)構(gòu)體系相對平面結(jié)構(gòu)一般體系復(fù)雜,施工過
程與設(shè)計運營狀態(tài)受力狀態(tài)多有區(qū)別,結(jié)構(gòu)設(shè)計通常會考慮施工成型工藝及施工
過程的結(jié)構(gòu)受力,故宜由設(shè)計單位在設(shè)計文件中對監(jiān)測范圍、監(jiān)測項目、監(jiān)測頻
率和監(jiān)測預(yù)警值等作出規(guī)定。設(shè)計單位可根據(jù)結(jié)構(gòu)計算分析及施工圖設(shè)計對監(jiān)測
測點的布置、監(jiān)測設(shè)備的安裝、走線方式、預(yù)埋管、保護裝置及相應(yīng)標(biāo)志標(biāo)識的
設(shè)立等作出規(guī)定,只有這樣,監(jiān)測單位才能依據(jù)設(shè)計方的要求編制出合理的監(jiān)測
方案。
3.1.3監(jiān)測工作開始前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、工程類型、監(jiān)測目的以及工程條件編
制監(jiān)測方案,編制時宜統(tǒng)籌考慮施工期間監(jiān)測與使用期間監(jiān)測。監(jiān)測方案應(yīng)經(jīng)建
設(shè)方、設(shè)計方等認(rèn)可后方可實施。
【條文說明】3.1.3大跨空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測由建設(shè)單位委托具有相應(yīng)能力的第三
方實施,第三方監(jiān)測并不取代施工單位自身開展的必要的施工監(jiān)測,施工單位在
施工過程中仍應(yīng)進行必要的施工監(jiān)測,施工監(jiān)測宜包含施工措施所需的桿件和節(jié)
4
點,如支撐胎架、提升節(jié)點桿件等。
使用期間監(jiān)測的部分參數(shù)宜在施工期間監(jiān)測的基礎(chǔ)上實施,施工期間監(jiān)測的
儀器設(shè)備可根據(jù)實際情況選擇性用于使用期間監(jiān)測,使用期間的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)充分
利用施工期間監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行校核。
監(jiān)測工作開始前,監(jiān)測單位應(yīng)根據(jù)業(yè)主、設(shè)計、施工與監(jiān)理方的要求,按大
跨空間結(jié)構(gòu)的特點,明確監(jiān)測的目的與要求;監(jiān)測方案的制定應(yīng)考慮監(jiān)測目的、
結(jié)構(gòu)特點(新建或既有,結(jié)構(gòu)形式等),設(shè)計文件及監(jiān)測要求確定監(jiān)測期,結(jié)合
現(xiàn)場及周邊環(huán)境條件選擇監(jiān)測項目及合適的監(jiān)測方法,并根據(jù)監(jiān)測周期、監(jiān)測項
目及方法選擇合適的監(jiān)測設(shè)備;方案中應(yīng)針對不同監(jiān)測項目提出具體措施及相應(yīng)
的預(yù)警值。
3.1.4監(jiān)測項目的選擇應(yīng)與設(shè)計要求相匹配,當(dāng)設(shè)計無明確規(guī)定時,可根據(jù)結(jié)構(gòu)
類型及工程監(jiān)測等級按本規(guī)程第5~9章規(guī)定選用,工程監(jiān)測等級可表3.1.4確定。
表3.1.4工程監(jiān)測等級劃分
工程監(jiān)測等級劃分等級標(biāo)準(zhǔn)
一級跨度大于24m的鋼筋混凝土折板結(jié)構(gòu)或薄殼結(jié)構(gòu)
實體
二級跨度大于7m且小于或等于24m的鋼筋混凝土折板結(jié)構(gòu)或薄殼結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)
三級跨度小于或等于7m的鋼筋混凝土折板結(jié)構(gòu)或薄殼結(jié)構(gòu)
跨度大于120m的網(wǎng)架、多層網(wǎng)殼及立體桁架結(jié)構(gòu)
一級跨度大于60m的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)懸挑長度大于40m的結(jié)構(gòu)
跨度大于100m且小于或等于120m的網(wǎng)架、多層網(wǎng)殼及立體桁架結(jié)構(gòu)
網(wǎng)格
二級跨度大于50m且小于或等于60m的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)懸挑長度大于30m且小于或等于40m的結(jié)構(gòu)
跨度小于或等于100m的網(wǎng)架、多層網(wǎng)殼及立體桁架結(jié)構(gòu)
三級跨度小于或等于50m的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)懸挑長度小于或等于30m的結(jié)構(gòu)
跨度大于60m的懸索及索穹頂結(jié)構(gòu)
一級跨度大于100m的張弦及斜拉結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)懸挑長度大于30m的索結(jié)構(gòu)
跨度大于40m且小于或等于60m的懸索及索穹頂結(jié)構(gòu)
索結(jié)構(gòu)
二級跨度大于80m且小于或等于100m的張弦及斜拉結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)懸挑長度小于或等于30m的索結(jié)構(gòu)
跨度小于或等于40m的懸索及索穹頂結(jié)構(gòu)
三級
跨度小于或等于80m的張弦及斜拉結(jié)構(gòu)
5
一級跨度大于60m的膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)二級跨度大于40m且小于或等于60m的膜結(jié)構(gòu)
三級跨度小于或等于40m的膜結(jié)構(gòu)
【條文說明】3.1.4雖然國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5011-2010(2016
年版)規(guī)定不應(yīng)單從跨度大小的角度來理解大跨屋蓋建筑結(jié)構(gòu),但從實體結(jié)構(gòu)、
網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)的層面分類,跨度已成為結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜程度及結(jié)構(gòu)規(guī)
模的主控因素。本條所列出的工程監(jiān)測等級劃分指標(biāo)主要參考國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017、《建筑與橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》GB50982-2014,
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土薄殼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》JGJ22-2012、《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)
程》JGJ7-2010、《索結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ257-2012、《建筑工程施工過程結(jié)構(gòu)
分析與監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》JGJ/T302-2013、《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T249-2011,
《預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS212-2006、《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS158-2015
等標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于跨度的相關(guān)規(guī)定。
3.1.5監(jiān)測測點的布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
測點的布設(shè)應(yīng)能夠把握環(huán)境、作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化的特征,兼顧代表
性、經(jīng)濟性、可更換性,并考慮設(shè)備布設(shè)條件所受約束性。
3.1.6施工期間監(jiān)測宜與量測、觀測、檢測及工程控制相結(jié)合,使用期間監(jiān)測宜
釆用具備數(shù)據(jù)自動釆集功能的監(jiān)測系統(tǒng)進行。監(jiān)測期間應(yīng)進行巡視檢查和系統(tǒng)維
護。
3.1.7監(jiān)測信息采集的頻率和監(jiān)測期應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求、施工方法、施工進度、監(jiān)
測對象特點、地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件綜合確定,并應(yīng)滿足反映監(jiān)測對象變化過
程的要求。
3.1.8下列工程結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方案應(yīng)進行專門論證:
1甲類或復(fù)雜的乙類抗震設(shè)防類別的大跨空間結(jié)構(gòu);
2發(fā)生嚴(yán)重事故,經(jīng)檢測、處理與評估后恢復(fù)施工或使用的工程結(jié)構(gòu);
3監(jiān)測方案復(fù)雜或其他需要論證的工程結(jié)構(gòu)。
3.1.9大跨空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)設(shè)定監(jiān)測預(yù)警值,監(jiān)測預(yù)警值應(yīng)滿足工程設(shè)計及被監(jiān)
測對象的控制要求。監(jiān)測信息應(yīng)及時進行處理、分析和反饋,發(fā)現(xiàn)影響工程及周
邊環(huán)境安全的異常情況時,必須立即報告。監(jiān)測成果及信息反饋應(yīng)符合本規(guī)程第
6
10章的相關(guān)規(guī)定。突發(fā)風(fēng)險事件時的應(yīng)急搶險監(jiān)測應(yīng)在原有監(jiān)測工作的基礎(chǔ)上
有針對性地加密監(jiān)測點、提高監(jiān)測頻率或增加監(jiān)測項目,并宜進行遠程自動化實
時監(jiān)測。
3.1.10監(jiān)測期間,應(yīng)對監(jiān)測設(shè)施采取保護和維護措施。
3.1.11大跨空間結(jié)構(gòu)監(jiān)測應(yīng)明確其目的和功能,未經(jīng)監(jiān)測實施單位許可不得改
變測點或損壞傳感器、電纜、采集儀等監(jiān)測設(shè)備。
3.2施工期間監(jiān)測
3.2.1施工期間監(jiān)測應(yīng)為保障施工安全,控制結(jié)構(gòu)施工過程,優(yōu)化施工工藝及實
現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求提供技術(shù)支持。
3.2.2施工期間監(jiān)測時,宜同步進行施工過程結(jié)構(gòu)分析,結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合下列規(guī)
定:
1內(nèi)力驗算宜按荷載效應(yīng)的基本組合計算,結(jié)構(gòu)分析計算值與應(yīng)變實測值
對比應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算,變形驗算應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算;
2應(yīng)計入對監(jiān)測結(jié)果有影響的主要荷載作用及因素;
3應(yīng)以實際施工方案為準(zhǔn),施工過程中方案有調(diào)整的,施工全過程結(jié)構(gòu)分
析應(yīng)相應(yīng)更新;計算參數(shù)假定與施工早期監(jiān)測數(shù)據(jù)差別較大時,應(yīng)及時調(diào)整計算
參數(shù),校正計算結(jié)果,并應(yīng)用于下一階段的施工期間監(jiān)測中;
4宜釆用實測的構(gòu)件和材料的參數(shù)及荷載參數(shù);
5結(jié)構(gòu)分析模型應(yīng)與設(shè)計結(jié)構(gòu)模型進行核對;
6應(yīng)結(jié)合施工方案,采用實際的施工工序,并應(yīng)考慮可能出現(xiàn)風(fēng)險的中間
工況;
7應(yīng)充分考慮施工臨時支護、支撐對結(jié)構(gòu)的影響。
【條文說明】3.2.2對于大跨空間結(jié)構(gòu),其施工周期通常較長,不同施工時
間段安裝構(gòu)件的季節(jié)溫度(可取該時間段內(nèi)的日平均氣溫)均不相同,該溫度會
對結(jié)構(gòu)的變形產(chǎn)生顯著影響,從提高計算精度并兼顧可行性角度出發(fā),宜計入結(jié)
構(gòu)均勻升溫或降溫作用影響的要求。
施工過程的結(jié)構(gòu)分析宜采用有限元數(shù)值模擬方法進行,按工程精度需要,合
理計入結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝和剛度生成、支撐的設(shè)置和拆除等對結(jié)構(gòu)剛度變化影響的
7
因素;尚應(yīng)考慮幾何非線性的影響。
3.2.3施工期間監(jiān)測,宜重點監(jiān)測下列構(gòu)件和節(jié)點:
1應(yīng)力變化顯著、應(yīng)力水平較高或能反映結(jié)構(gòu)內(nèi)力關(guān)鍵特征的構(gòu)件;
2變形顯著或能反映結(jié)構(gòu)變形關(guān)鍵特征的構(gòu)件或節(jié)點;
3承受較大施工荷載的構(gòu)件或節(jié)點;
4控制幾何位形的關(guān)鍵節(jié)點;
5臨時結(jié)構(gòu)或者臨時支撐中的主要構(gòu)件和節(jié)點。
【條文說明】3.2.3施工期間還可以對周邊環(huán)境進行監(jiān)測,周邊環(huán)境監(jiān)測點
布設(shè)應(yīng)能反映環(huán)境對象特征的關(guān)鍵部分和易受施工影響的部位。
3.2.4施工期間以下情況發(fā)生時宜進行監(jiān)測預(yù)警:
1變形、應(yīng)力監(jiān)測值接近規(guī)范限值或設(shè)計要求時;
2當(dāng)監(jiān)測結(jié)果超過施工過程結(jié)果分析40%以上時;
3當(dāng)施工期間結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)較大的荷載或作用時。
【條文說明】3.2.4施工期間監(jiān)測預(yù)警值按構(gòu)件承載能力或設(shè)計要求設(shè)定
時,根據(jù)預(yù)警等級不同,可采用結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的50%、70%和90%進行預(yù)警;預(yù)
警值按施工過程結(jié)構(gòu)分析結(jié)果設(shè)定時,可取理論分析結(jié)果的130%。
3.2.5施工期間的監(jiān)測頻次應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定:
1每一個階段施工過程應(yīng)至少進行一次施工期間監(jiān)測;
2由監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)計與施工的工程應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力或變形速率實時調(diào)整
監(jiān)測頻次;
3復(fù)雜工程的監(jiān)測頻次,應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式、變形特征、監(jiān)測精度和工
程地質(zhì)條件等因素綜合確定;
4停工時和復(fù)工時應(yīng)分別進行一次監(jiān)測。
【條文說明】3.2.5施工過程監(jiān)測宜采用定時監(jiān)測的方法,可以反映相同時
間間隔下,監(jiān)測對象的變形、變化大小,以便于計算監(jiān)測對象的變化速率,判斷
監(jiān)測對象的變化快慢,及時關(guān)注短時內(nèi)發(fā)生較大變化的現(xiàn)象,從累計變化量和變
化速率兩個方面評價監(jiān)測對象的安全狀態(tài)。
3.2.6當(dāng)出現(xiàn)下列情況,應(yīng)提高監(jiān)測頻次:
8
1監(jiān)測數(shù)據(jù)達到或超過預(yù)警值;
2結(jié)構(gòu)受到地震、洪水、臺風(fēng)、爆破、交通事故等異常情況影響;
3工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)場、周邊建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)部分及其地面出現(xiàn)可能發(fā)展的
變形裂縫或較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫等可能影響工程安全的異常情況。
【條文說明】3.2.6本條所描述的情況均屬于施工違規(guī)操作、外部環(huán)境變化
趨向惡劣、結(jié)構(gòu)臨近或超過預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)、有可能導(dǎo)致或出現(xiàn)工程安全事故的征兆或
現(xiàn)象,應(yīng)引起各方的足夠重視,因此,應(yīng)加強監(jiān)測,提高監(jiān)測頻次,監(jiān)測頻次宜
由工程各相關(guān)方根據(jù)具體情況協(xié)商確定。
3.2.7監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)進行處理分析,關(guān)鍵性數(shù)據(jù)宜實時進行分析判斷,異常數(shù)據(jù)應(yīng)
及時進行核查確認(rèn)。
【條文說明】3.2.7關(guān)鍵性數(shù)據(jù)是指影響結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量以及安全的主要監(jiān)測
參數(shù),異常數(shù)據(jù)是指個別數(shù)據(jù)偏離預(yù)期或大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果的情況。如果把這些
數(shù)據(jù)和正常監(jiān)測數(shù)據(jù)放在一起進行統(tǒng)計分析,可能會影響監(jiān)測結(jié)果的正確性;如
果把這些數(shù)據(jù)簡單地剔除,又可能忽略了重要的監(jiān)測信息。所以需要判斷異常數(shù)
據(jù),及時核查確認(rèn),是否是結(jié)構(gòu)自身或監(jiān)測系統(tǒng)本身及環(huán)境等因素引起,是否影
響工程質(zhì)量及安全,判斷是否將其剔除。
3.2.8施工期間監(jiān)測應(yīng)按施工進度進行巡視檢查。
【條文說明】3.2.8施工期間的巡視檢查非常重要,不僅可以直觀檢驗監(jiān)測
結(jié)果的真實性,還可以及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的問題與結(jié)構(gòu)異常情況。
工程施工期間,現(xiàn)場巡查每天不宜少于一次,并應(yīng)做好巡查記錄,在關(guān)鍵工
況、特殊天氣等情況下應(yīng)增加巡查次數(shù)。
3.2.9施工期間監(jiān)測工作程序,可按圖3.2.9的流程實施。
9
圖3.2.9施工期間監(jiān)測流程圖
【條文說明】3.2.9在本條流程圖中,施工期間監(jiān)測系統(tǒng)不是一次建立的,
應(yīng)隨著工程施工建立監(jiān)測系統(tǒng);當(dāng)施工工序或方案有調(diào)整時,監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)及時進
行相應(yīng)調(diào)整。
3.2.10施工期間的監(jiān)測報告宜分為階段性報告和總結(jié)性報告。階段性報告應(yīng)在
監(jiān)測期間定期提交,總結(jié)性報告應(yīng)在監(jiān)測結(jié)束后提交。
【條文說明】3.2.10階段性監(jiān)測報告是對某一或多個施工階段的監(jiān)測結(jié)果
的總結(jié),應(yīng)包括下列內(nèi)容:1)項目及施工階段概況;2)監(jiān)測方法和依據(jù),包括:
監(jiān)測依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測期和頻次,監(jiān)測參數(shù),采用的監(jiān)測設(shè)備及設(shè)備主要參
數(shù),測點布置,施工過程結(jié)構(gòu)分析結(jié)果及預(yù)警值;3)監(jiān)測結(jié)果,包括:監(jiān)測期
間各測點監(jiān)測參數(shù)的監(jiān)測結(jié)果,與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的對比情況,預(yù)警情況及評估結(jié)
果,測點的變化情況,對監(jiān)測期間異常情況的處理記錄;4)監(jiān)測結(jié)論與建議;5)
預(yù)警報告、處理結(jié)果及相關(guān)附件。
總結(jié)性報告是對整個監(jiān)測階段的總結(jié),應(yīng)對整個監(jiān)測階段的結(jié)構(gòu)及監(jiān)測系統(tǒng)
的運行情況進行匯總,內(nèi)容涵蓋階段性監(jiān)測報告的全部主要內(nèi)容,且有歸納和總
結(jié)。
10
3.2.11監(jiān)測報告應(yīng)滿足監(jiān)測方案的要求,內(nèi)容完整、結(jié)論明確、文理通順;應(yīng)
為施工期間工程結(jié)構(gòu)性能的評價提供真實、可靠、有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)論。
3.2.12監(jiān)測方案、監(jiān)測報告、原始記錄應(yīng)進行歸檔,原始記錄中應(yīng)包括施工過
程結(jié)構(gòu)分析的計算書、結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)變監(jiān)測的監(jiān)測記錄和對比分析結(jié)果,對異常
情況的處理記錄,預(yù)警報告及處理結(jié)果。
3.3使用期間監(jiān)測
3.3.1使用期間監(jiān)測應(yīng)為結(jié)構(gòu)在使用期間的安全使用性、結(jié)構(gòu)設(shè)計驗證、結(jié)構(gòu)模
型校驗與修正、結(jié)構(gòu)損傷識別、結(jié)構(gòu)養(yǎng)護與維修以及新方法新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
提供技術(shù)支持。
【條文說明】3.3.1結(jié)構(gòu)使用期間監(jiān)測的目的和功能包括但不限于下列內(nèi)
容:
1驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果及分析、試驗時的假定;
2提高使用過程中的安全性,當(dāng)意外或災(zāi)害發(fā)生時可及時預(yù)警,當(dāng)意外或
災(zāi)害發(fā)生后,可為結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估和處理提供實際數(shù)據(jù);
3為結(jié)構(gòu)的日常維護和管理提供依據(jù);
4為新方法新技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展提供驗證數(shù)據(jù)和參考建議。
3.3.2使用期間監(jiān)測項目可包括變形與裂縫監(jiān)測、應(yīng)變監(jiān)測、索力監(jiān)測和環(huán)境及
效應(yīng)監(jiān)測,變形監(jiān)測可包括基礎(chǔ)沉降監(jiān)測、結(jié)構(gòu)豎向變形監(jiān)測及結(jié)構(gòu)水平變形監(jiān)
測;環(huán)境及效應(yīng)監(jiān)測可包括風(fēng)及風(fēng)致響應(yīng)監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測、地震動及地震響應(yīng)
監(jiān)測、沖刷與腐蝕監(jiān)測。
3.3.3使用期間監(jiān)測內(nèi)容宜分為作用與環(huán)境、結(jié)構(gòu)響應(yīng)和耐久性,且宜分別包括
下列項目:
1作用與環(huán)境監(jiān)測宜包括荷載、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)荷載、地震動和
腐蝕介質(zhì);
2結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測宜包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的振動、變形、位移、應(yīng)力、索力、傾角、
沖刷和結(jié)構(gòu)溫度;
3耐久性監(jiān)測宜包括混凝土構(gòu)件的裂縫、氯離子含量、碳化和酸雨侵蝕,
以及鋼構(gòu)件的銹蝕和涂層脫落。
11
【條文說明】3.3.3耐久性監(jiān)測主要從構(gòu)成大跨空間結(jié)構(gòu)的建筑材料層面考
慮,以大跨空間結(jié)構(gòu)常用的混凝土和鋼材這兩種主要建筑材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、
部件為監(jiān)測對象,對腐蝕環(huán)境作用下的材料退化情況及其量化指標(biāo)進行監(jiān)測。
3.3.4重要結(jié)構(gòu)使用期間監(jiān)測宜進行結(jié)構(gòu)分析模型修正,修正后模型應(yīng)反映結(jié)構(gòu)
現(xiàn)狀。
【條文說明】3.3.4本規(guī)程中的重要結(jié)構(gòu)指安全等級為一級的結(jié)構(gòu)和部分安
全等級為二級的結(jié)構(gòu),具體劃分應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的破壞后果,即危及人的生命、
造成經(jīng)濟損失、對社會或環(huán)境產(chǎn)生影響等的嚴(yán)重程度確定。
結(jié)構(gòu)分析模型修正時可首先與設(shè)計基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)模型進行核對,然后考慮結(jié)構(gòu)日
常使用(溫度、設(shè)備、風(fēng)及振動等)、加固改造及突發(fā)事件(如地震、船撞、臺
風(fēng)、雪災(zāi)、爆炸、交通事故)對模型參數(shù)的影響,可利用監(jiān)測、檢測的結(jié)果對結(jié)
構(gòu)模型進行修正。修正后的模型可在后續(xù)監(jiān)測期間進行驗證。
3.3.5使用期間的監(jiān)測預(yù)警應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)性能,并結(jié)合長期數(shù)據(jù)積累提出與結(jié)構(gòu)安
全性、適用性和耐久性相應(yīng)的限值要求和不同的預(yù)警值,預(yù)警值應(yīng)滿足國家現(xiàn)行
相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.3.6使用期間監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能不間斷工作,宜具備自動生成監(jiān)測報表功能。
【條文說明】3.3.5使用期間的監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)能不間斷工作,在日常維護中能
保持正常運行,支持熱備份和手動故障恢復(fù)功能。具備形成監(jiān)測報表功能的目的
是在監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測單位交付業(yè)主自行管理后,可根據(jù)報表結(jié)果進行預(yù)警與分
析。
3.3.7當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)異?;驁缶瘯r,應(yīng)及時對監(jiān)測系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)進行檢查或檢測。
3.3.8使用期間監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)定期進行巡視檢查和系統(tǒng)維護。
【條文說明】3.3.6使用期間監(jiān)測一般為長期監(jiān)測,甚至全壽命周期內(nèi)的監(jiān)
測,因此定期對監(jiān)測系統(tǒng)進行巡視檢查和系統(tǒng)維護非常必要。監(jiān)測期間,當(dāng)發(fā)生
雷電、暴雨、地震等異常情況時應(yīng)進行巡視檢查。
3.3.9使用期間監(jiān)測工作程序,可按圖3.3.9的流程實施。
12
圖3.3.9使用期間監(jiān)測流程圖
3.3.10使用期間的監(jiān)測報告可分為監(jiān)測系統(tǒng)報告和監(jiān)測報表,監(jiān)測系統(tǒng)報告應(yīng)
在監(jiān)測系統(tǒng)完成時提交,監(jiān)測報表應(yīng)在監(jiān)測期間由監(jiān)測系統(tǒng)自動生成。
3.3.11監(jiān)測報表應(yīng)為使用期間結(jié)構(gòu)性能的評價提供真實、可靠、有效的監(jiān)測數(shù)
據(jù)和結(jié)論。
【條文說明】3.3.11監(jiān)測報表應(yīng)在監(jiān)測期間由監(jiān)測系統(tǒng)自動生成,為使用
期間結(jié)構(gòu)性能的評價提供真實、可靠、有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)論。監(jiān)測報表應(yīng)包括
下列內(nèi)容:規(guī)定時間段內(nèi)的監(jiān)測結(jié)果及與結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的對比、監(jiān)測預(yù)警值、監(jiān)
測結(jié)論。
3.3.12監(jiān)測系統(tǒng)報告應(yīng)包括項目概況、運行情況、監(jiān)測方法和依據(jù)、監(jiān)測項目
及監(jiān)測系統(tǒng)操作指南。
13
4監(jiān)測方法
4.1一般規(guī)定
4.1.1監(jiān)測項目宜包括應(yīng)變監(jiān)測、變形監(jiān)測、溫濕度監(jiān)測、索力監(jiān)測、風(fēng)及風(fēng)致
響應(yīng)監(jiān)測、振動監(jiān)測、地震動及地震響應(yīng)監(jiān)測、腐蝕監(jiān)測和裂縫監(jiān)測。
4.1.2監(jiān)測方法和儀器的選擇應(yīng)根據(jù)工程本身的特點、監(jiān)測內(nèi)容及周圍的環(huán)境綜
合考慮。
4.1.3監(jiān)測參數(shù)和精度的選擇應(yīng)滿足對結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行監(jiān)控、預(yù)警及評價的要求。
【條文說明】4.1.3監(jiān)測參數(shù)主要可分為靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。靜態(tài)參數(shù)包
括:靜力荷載(作用)及所產(chǎn)生的應(yīng)變、變形與裂縫,溫濕度及腐蝕類等環(huán)境參
數(shù)。動態(tài)參數(shù)包括:動力荷載(作用)及其引起的加速度、速度、動位移、動應(yīng)
變等參數(shù),以及獲取結(jié)構(gòu)頻率、振型及阻尼比等動力特性參數(shù)。
合理的監(jiān)測精度對監(jiān)測工作很重要,監(jiān)測精度應(yīng)取決于監(jiān)測量的變化范圍、
變化速率、儀器和方法所能達到的實際精度,以及監(jiān)測目的等。
4.1.4傳感器、儀器、導(dǎo)線等應(yīng)妥善保護,尤其施工過程中應(yīng)重點注意,發(fā)現(xiàn)問
題應(yīng)及時處理。
4.1.5監(jiān)測儀器安裝完成后,應(yīng)記錄測點實際位置,繪制測點實際圖。
4.2應(yīng)變監(jiān)測
4.2.1應(yīng)力(應(yīng)變)監(jiān)測應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合監(jiān)測部位、監(jiān)測對象、監(jiān)測
精度、環(huán)境條件、監(jiān)測頻次等因素,選用合適的監(jiān)測方法。
4.2.2大跨空間結(jié)構(gòu)施工安裝過程中,應(yīng)力監(jiān)測應(yīng)選擇關(guān)鍵受力部位,連續(xù)采集
監(jiān)測信號,及時將實測結(jié)果與計算結(jié)果作對比。發(fā)現(xiàn)監(jiān)測結(jié)果或量值與結(jié)構(gòu)分析
不符時應(yīng)進行預(yù)警。
4.2.3使用期間關(guān)鍵支座及受力主要構(gòu)件宜進行應(yīng)變監(jiān)測;超大懸挑結(jié)構(gòu)懸挑端
根部或受力較大部位宜進行應(yīng)變監(jiān)測。
4.2.4應(yīng)變監(jiān)測可選用電阻應(yīng)變計、振弦式應(yīng)變計、光纖和光柵類應(yīng)變計等應(yīng)變
監(jiān)測元件進行監(jiān)測。
14
【條文說明】4.2.4近年來新發(fā)展的還有其他一些傳感器,比如壓電傳感器、
碳纖維傳感器、形狀記憶合金等。
應(yīng)變計宜根據(jù)檢測目的和工程要求按表4.2.4進行選擇,同時應(yīng)充分考慮測
量傳感器技術(shù)以及結(jié)構(gòu)在制作、養(yǎng)護、施工及服役階段的環(huán)境條件。
表4.2.4應(yīng)變計技術(shù)特點
特性振弦式應(yīng)變計電阻應(yīng)變計光纖類應(yīng)變計
類型
較高,可通過特殊定
時漂小,適宜長期量測小,適宜長期量測
制適當(dāng)減小
較高(與解調(diào)儀精度有
靈敏度較低高
關(guān))
通過電橋?qū)崿F(xiàn)溫度
對溫度的敏感性需要修正需要修正
補償
需進行導(dǎo)線電阻影
信號線長度影響幾乎不影響量測結(jié)果不影響量測結(jié)果
響的修正
信號傳輸距離較長短很長,可達幾十公里
抗電磁干擾能力較強差很好
對絕緣的要求不高高光信號,無需考慮
動態(tài)響應(yīng)差很好好
精度較高高較高
4.2.5應(yīng)變計應(yīng)符合下列基本規(guī)定:
1應(yīng)變量測的精度應(yīng)滿足相關(guān)要求,且量程應(yīng)與量測范圍相適應(yīng);
2混凝土構(gòu)件宜選擇大標(biāo)距的應(yīng)變計;應(yīng)變梯度較大的應(yīng)力集中區(qū)域,宜
選用標(biāo)距較小的應(yīng)變計;
3應(yīng)變計應(yīng)具備溫度補償功能。
4.2.6各種應(yīng)變量測儀表的精度及其他性能應(yīng)符合下列規(guī)定:
1金屬粘貼式電阻應(yīng)變計的電阻、靈敏系數(shù)、蠕變和熱輸出等工作特性應(yīng)
符合相應(yīng)等級的要求;量測混凝土應(yīng)變的應(yīng)變計或電阻片的長度不應(yīng)小于50mm
和4倍粗骨料粒徑;電阻應(yīng)變片及電纜的系統(tǒng)絕緣電阻不應(yīng)低于200MΩ;
2電阻應(yīng)變儀的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于1.0級,其示值誤差、穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)
應(yīng)符合該級別的相應(yīng)要求;
15
3振弦式應(yīng)變計的允許誤差為量程的±1.5%;
4光纖光柵應(yīng)變計的允許誤差為量程的±1.0%。
【條文說明】4.2.6結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測所用的光纖光柵的性能參數(shù)應(yīng)滿足下列要
求:光纖光柵應(yīng)進行退火處理,以保證其長期穩(wěn)定性;光纖光柵反射光3dB帶
寬應(yīng)低于0.25nm;光纖光柵反射率應(yīng)大于90%;邊模抑制比應(yīng)高于15dB;對于
0.25nm的帶寬,光纖光柵的物理長度宜為10mm;光纖光柵陣列波長間隔應(yīng)大于
3nm;廠商所標(biāo)出的傳感器中心波長誤差應(yīng)控制在±0.5nm以內(nèi)。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測所用的光纖光柵解調(diào)設(shè)備的選型應(yīng)符合下列規(guī)定:對于靜態(tài)測
量,波長測量精度應(yīng)小于3pm,重復(fù)性應(yīng)小于5pm,波長年漂移量應(yīng)低于30pm;
對于動態(tài)測量,波長測量精度應(yīng)小于5pm,重復(fù)性應(yīng)小于10pm,波長年漂移量
應(yīng)低于60pm;宜采用氣體(HCN及C2H2)吸收光譜作為波長。
4.2.7選用不同類型的應(yīng)變傳感器還應(yīng)符合下列規(guī)定:
1電阻應(yīng)變計的測量片和補償片應(yīng)選用同一規(guī)格產(chǎn)品,并進行屏蔽絕緣保
護;
2振弦式應(yīng)變計應(yīng)按被測對象規(guī)格大小選擇,且應(yīng)與匹配的頻率儀配套校
準(zhǔn),頻率儀的分辨率不應(yīng)大于0.5Hz;
3光纖解調(diào)系統(tǒng)各項指標(biāo)應(yīng)符合被監(jiān)測對象對待測參數(shù)的規(guī)定;
4采用位移傳感器等構(gòu)成的裝置監(jiān)測應(yīng)變時,其標(biāo)距誤差應(yīng)為±1.0%,最
小分度值不宜大于被測總應(yīng)變的1.0%。
4.2.8在溫度變化較大的環(huán)境中進行應(yīng)力監(jiān)測時,應(yīng)優(yōu)先選用具有溫度補償措施
或溫度敏感性低的應(yīng)變計,在溫度變化較大的地方采用機械式應(yīng)變儀量測應(yīng)變
時,應(yīng)對溫度影響進行修正,或采取有效措施消除溫差引起的應(yīng)變影響。
4.2.9采用光纖光柵傳感器監(jiān)測時,應(yīng)考慮應(yīng)變和溫度的相互影響。光纖布設(shè)應(yīng)
避免過度彎折,光器件的連接應(yīng)保持光接頭的清潔。
4.2.10動應(yīng)變監(jiān)測設(shè)備量程不應(yīng)低于量測估計值的2倍~3倍,監(jiān)測設(shè)備的分辨
率應(yīng)滿足最小應(yīng)變值的量測要求,確保較高的信噪比。
4.2.11動應(yīng)變監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定:
1動應(yīng)變監(jiān)測可選用電阻應(yīng)變計或光纖類應(yīng)變計;
16
2動態(tài)監(jiān)測設(shè)備使用前應(yīng)進行靜態(tài)校準(zhǔn)。監(jiān)測較高頻率的動態(tài)應(yīng)變時,宜
增加動態(tài)校準(zhǔn)。
4.2.12傳感器和監(jiān)測設(shè)備安裝前,應(yīng)編制安裝方案。內(nèi)容宜包括埋設(shè)時間節(jié)點、
埋設(shè)方法、電纜連接和走向、保護要求、儀器檢驗、測讀方法等。
4.2.13大跨空間結(jié)構(gòu)臨時支撐拆除過程中,應(yīng)對結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點的變形及應(yīng)力進行
監(jiān)測。每步卸載到位后先靜止5min~10min,再采集數(shù)據(jù);當(dāng)監(jiān)測值超出預(yù)警值
時應(yīng)及時報警。
4.2.14應(yīng)力監(jiān)測點應(yīng)合理布設(shè),宜與變形監(jiān)測點統(tǒng)籌布置。應(yīng)變監(jiān)測與變形監(jiān)
測頻次同步且宜采用實時監(jiān)測。吊裝及卸載監(jiān)測時,應(yīng)增加監(jiān)測頻次。
4.2.15傳感器的安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:
1安裝前應(yīng)逐個確認(rèn)傳感器的有效性,確保能正常工作;
2安裝位置各個方向偏離監(jiān)測截面位置不應(yīng)大于30mm;安裝角度偏差不應(yīng)
大于2°;
3安裝中,不同類型傳感器的導(dǎo)線或電纜宜分別集中引出及保護,無電子標(biāo)
識編號的傳感器應(yīng)在線纜上標(biāo)注傳感器編號;
4安裝應(yīng)牢固,長期監(jiān)測時,宜采用焊接或栓接方式安裝;
5安裝后應(yīng)及時對設(shè)備進行檢查,滿足要求后方能使用,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處
理或更換;
6安裝穩(wěn)定后,應(yīng)進行調(diào)試并測定靜態(tài)初始值。
4.2.16不同材質(zhì)的電阻應(yīng)變計應(yīng)使用不同的粘貼劑。在選用電阻應(yīng)變片、粘貼
劑和導(dǎo)線時,應(yīng)充分考慮監(jiān)測對象在制作、養(yǎng)護和施工工程中的環(huán)境條件。
4.2.17傳感器、儀器、導(dǎo)線和電纜宜采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M行保護,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及
時處理。
4.2.18監(jiān)測儀器安裝完成后,應(yīng)記錄測點實際位置,繪制測點布置圖。
4.2.19傳感器安裝完成前后應(yīng)記錄讀數(shù),并以安裝完成后的穩(wěn)定讀數(shù)作為初始
值。
4.2.20應(yīng)變片上任一點的應(yīng)變,可按下列公式進行計算:
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式中:εg——應(yīng)變片的應(yīng)變;
εm——結(jié)構(gòu)的應(yīng)變;
K——與應(yīng)變片等材料有關(guān)的應(yīng)變傳遞系數(shù);
L——粘接長度;
μ——粘接層的泊松比;
Ec——粘接層的彈性模量;
Eg——應(yīng)變片的彈性模量;
rm——結(jié)構(gòu)表面至應(yīng)變片中心的距離;
rg——應(yīng)變片的厚度。
4.2.21應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)整理應(yīng)符合下列規(guī)定:
1采用電阻應(yīng)變計量測時,可按下列公式對實測應(yīng)變值進行導(dǎo)線電阻修正:
采用半橋量測時:
采用全橋量測時:
式中:?——修正后的應(yīng)變值;
?'——修正前的應(yīng)變值;
r——導(dǎo)線電阻(Ω);
R——電阻應(yīng)變計電阻(Ω)。
2采用光纖類應(yīng)變計和鋼弦式應(yīng)變計測量時,應(yīng)按給定的標(biāo)定系數(shù)進行換
算。
4.2.22自動采集監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)定期檢查和保養(yǎng),保證系統(tǒng)正常工作。
4.2.23監(jiān)測數(shù)據(jù)處理應(yīng)修正系統(tǒng)誤差,剔除粗差。
4.2.24根據(jù)監(jiān)測結(jié)果計算相鄰測次間的應(yīng)力增量和累積值,形成圖表。
4.2.25根據(jù)實際的施工進度或結(jié)構(gòu)荷載變化情況,將應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果與施工過程
分析結(jié)果對比分析,評價結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作狀態(tài),提交分析報告。
18
4.3變形監(jiān)測
4.3.1大跨空間結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測可分為施工期間和使用期間監(jiān)測。
【條文說明】4.3.1大跨空間結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測針對的類型包括剛性結(jié)構(gòu)(實體
類結(jié)構(gòu))、柔性結(jié)構(gòu)(網(wǎng)格類結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu))以及其他混合和異形結(jié)構(gòu)。
施工期變形監(jiān)測包括建筑基礎(chǔ)的沉降、結(jié)構(gòu)施工過程中的傾斜;施工期的監(jiān)
測內(nèi)容和方法參照《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2016)和《建筑工程施工過程結(jié)
構(gòu)分析與監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(JGJ/T302-2013)中的相關(guān)內(nèi)容。
大跨結(jié)構(gòu)使用期監(jiān)測內(nèi)容包括幾何結(jié)構(gòu)的水平位移、垂直位移、三維空間位
移、主體傾斜、撓度和裂縫觀測等。為了對監(jiān)測結(jié)構(gòu)進行長期實時監(jiān)測,宜采用
自動化監(jiān)測手段進行監(jiān)測。
4.3.2監(jiān)測工作開始前,監(jiān)測單位應(yīng)進行資料收集、現(xiàn)場踏勘調(diào)研,并根據(jù)設(shè)計
要求和環(huán)境條件選埋監(jiān)測點、建立變形監(jiān)測網(wǎng)。
4.3.3變形監(jiān)測的方法的選擇應(yīng)根據(jù)監(jiān)測項目的特點、精度要求、變形速率以及
監(jiān)測體的安全性等指標(biāo)按表4.3.3選用,也可同時采用多種方法聯(lián)合監(jiān)測。
表4.3.3變形監(jiān)測方法的選擇
類別監(jiān)測方法
水平位移監(jiān)測全站儀測量、GNSS測量、固定式地面激光掃描、近景攝影測量方法等
垂直位移監(jiān)測水準(zhǔn)測量、靜力水準(zhǔn)測量
三維位移監(jiān)測全站儀自動跟蹤測量法
極坐標(biāo)法、投點法、垂準(zhǔn)法、差異沉降計算、固定式地面激光掃描、近
傾斜觀測
景攝影測量方法等
極坐標(biāo)法、投點法、垂準(zhǔn)法、差異沉降計算、固定式地面激光掃描、近
撓度觀測
景攝影測量方法等
4.3.4變形監(jiān)測應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、建筑規(guī)模、建筑高度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)跨度、
結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和設(shè)計要求等因素確定精度等級。
4.3.5變形監(jiān)測應(yīng)以精度的指標(biāo),并以二倍中誤差作為極限誤差。對于大跨空間
結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測可分為一等、二等、三等三個等級,撓度和裂縫監(jiān)測暫不分等級要
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求。
【條文說明】4.3.5各變形監(jiān)測等級對應(yīng)的中誤差值及適用范圍見表4.3.5
所示。
表4.3.5變形監(jiān)測等級對應(yīng)的中誤差值以及適用范圍
垂直位移測站三維位移監(jiān)測空
水平位移坐標(biāo)
等級高差中誤差間坐標(biāo)中誤差主要適用范圍
中誤差(mm)
(mm)(mm)
一等0.11.52.0特高精度要求的變形測量
二等0.33.05.0地基基礎(chǔ)設(shè)計為甲級的建筑
三等0.55.08.0地基基礎(chǔ)設(shè)計為乙級的建筑
備注:當(dāng)采用光學(xué)和電子儀器進行變形監(jiān)測時,可參考(《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2016)
規(guī)定及其他國家、行業(yè)及地方現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。
4.3.6變形監(jiān)測儀器量程應(yīng)介于測點位移估計值或允許值的2~3倍;采用機械式
測試儀器時,精度應(yīng)為測點位移估計值的1/10以上。
4.3.7水平變形監(jiān)測包括建筑結(jié)構(gòu)平面位置變化以及結(jié)構(gòu)在施工過程中的相對、
絕對和扭轉(zhuǎn)的位移量。
4.3.8監(jiān)測點位布設(shè)位置應(yīng)符合下列規(guī)定:
1設(shè)計文件要求的監(jiān)測點;
2施工過程中結(jié)構(gòu)安全性突出的特征構(gòu)件;
3變形較顯著的關(guān)鍵點、建筑物承重墻、柱等;
4建筑物不同結(jié)構(gòu)分界處的兩側(cè)。
4.3.9監(jiān)測點照準(zhǔn)覘標(biāo)宜采用反射棱鏡、反射片等觀測標(biāo)志。
4.3.10水平位移監(jiān)測方法
1大跨空間結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測可采用全站儀觀測(極坐標(biāo)、自由設(shè)站、交
會、三角網(wǎng)、邊角網(wǎng))、衛(wèi)星定位測量、三維激光掃描技術(shù)、近景攝影測量方法
等方法;
2當(dāng)采用全站儀小角法、視準(zhǔn)線法、極坐標(biāo)法、前方交會法、自由設(shè)站法、
正、倒垂線法進行位移觀測時,技術(shù)要求按照不同的觀測等級參考《工程測量標(biāo)
準(zhǔn)》(GB50026-2020)中條文說明10.4技術(shù)指標(biāo);
3GNSS測量:對于大跨空間結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測應(yīng)采用靜態(tài)測量模式,采用
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GNSS測量進行變形測量作業(yè),其點位選擇應(yīng)符合常規(guī)GNSS點位布設(shè)的條件要
求,且GNSS測量靜態(tài)測量作業(yè)應(yīng)符合下表規(guī)定。
表4.3.10GNSS靜態(tài)測量作業(yè)規(guī)定
位移觀測等級二等三等四等
有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥6≥4≥4
衛(wèi)星截止高度角(。)≥15≥15≥15
觀測時段長度(min)20~6015~4515~45
數(shù)據(jù)采樣間隔(s)10~3010~3010~-30
位置精度因子(PDOP)≤5≤6≤6
4當(dāng)采用固定式地面激光掃描和近景攝影測量時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)兩種方法測量等級都為毫米級;
2)宜采用假設(shè)坐標(biāo)系;
3)需設(shè)置標(biāo)靶或者物方控制等手段提高精度;
4)具體操作方法和要求參照《工程攝影測量規(guī)范》GB50167-2014。
4.3.11大跨結(jié)構(gòu)垂直位移監(jiān)測方法有:幾何水準(zhǔn)測量、靜力水準(zhǔn)測量方法。
4.3.12垂直位移監(jiān)測點的布設(shè)應(yīng)盡量和水平位移點位一致,并宜符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測標(biāo)志應(yīng)穩(wěn)固、測量方便、易于保護;
2筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或其他基礎(chǔ)角部及中部位置;
3建筑物角部、沿承重外墻10m~20m或間隔2~3個柱距;
4沉降縫、后澆帶交接處兩側(cè);
5電梯井和核心筒的轉(zhuǎn)角處;
6大跨結(jié)構(gòu)的支座、跨中,跨間監(jiān)測點間距不宜大于30m,且不少于5個
點;
7長懸臂結(jié)構(gòu)的支座及懸挑端點,監(jiān)測點間距不宜大于10m;
8墻柱上的監(jiān)測標(biāo)志宜距結(jié)構(gòu)板面300mm;
9監(jiān)測標(biāo)志裸露部位應(yīng)采用耐氧化材料。
4.3.13大跨結(jié)構(gòu)三維位移監(jiān)測,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)傳輸及后臺控制等一系列軟、硬
件設(shè)備組成;
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2采用精度不低于1”級測量機器人,設(shè)站應(yīng)采用強制對中裝置,設(shè)站測量
范圍控制半徑不宜超過150m。溫控系統(tǒng)應(yīng)有對溫度進行實時改正的裝置,測站
和數(shù)據(jù)終端設(shè)備應(yīng)備有不間斷供電電源;
3監(jiān)測基準(zhǔn)點和檢核點應(yīng)選擇在變形影響區(qū)以外,并定期對基準(zhǔn)網(wǎng)進行檢
測及穩(wěn)定性分析;
4在遠端的監(jiān)測點可以采用微型棱鏡,近距離處可選擇棱鏡或特制反射片
等裝備。定期巡視檢查,確保監(jiān)測點穩(wěn)定,且保持反射體入射角在30°~120°;
5測量基本采用后方交會、自由設(shè)站、極坐標(biāo)或者多測回邊角法等方法,
每種方法的技術(shù)要求宜參考相關(guān)技術(shù)規(guī)定;
6多臺設(shè)備聯(lián)合組網(wǎng),要確保有不少于2個的同名觀測點;
7數(shù)據(jù)處理軟件應(yīng)具有觀測數(shù)據(jù)自動檢核,超限數(shù)據(jù)自動處理,不合格數(shù)
據(jù)自動重測,觀測目標(biāo)被遮擋時可自動延時觀測以及變形數(shù)據(jù)自動處理、分析、
預(yù)報和預(yù)警等功能。
4.3.14主體傾斜宜按照以下規(guī)定:
1建筑外部場地有作業(yè)條件進行傾斜觀測時,可采用全站儀投點法、極坐
標(biāo)法、水平角觀測法。各種方法具體要求參考《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》(GB50026-2020)
中具體操作要求;
2當(dāng)建筑內(nèi)部具有豎向通視條件時,可采用垂準(zhǔn)法;
3可利用幾何水準(zhǔn)測量、靜力水準(zhǔn)測量計算基礎(chǔ)差異沉降間接推算主體傾
斜值;
4當(dāng)監(jiān)測點位較多,可采用地面三維激光掃描技術(shù)、近景攝影測量方法采
集數(shù)據(jù)計算傾斜值,應(yīng)符合《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》(GB50026-2020)中的相關(guān)規(guī)定;
5重要構(gòu)件的傾斜監(jiān)測宜采用傾斜傳感器,傾斜傳感器可根據(jù)監(jiān)測要求選
用固定式或便攜式;
6傾斜監(jiān)測頻次應(yīng)根據(jù)傾斜變化速度確定,宜與水平位移監(jiān)測及垂直位移
監(jiān)測頻次相協(xié)調(diào),當(dāng)發(fā)現(xiàn)傾斜增大時應(yīng)及時增加監(jiān)測次數(shù)或進行持續(xù)監(jiān)測。
4.3.15撓度觀測分為豎向撓度和橫向撓度,測量方法與傾斜觀測一致。
4.3.16豎向撓度觀測應(yīng)符合以下規(guī)定:
1建筑基礎(chǔ)撓度監(jiān)測點應(yīng)沿基礎(chǔ)的軸線或邊線布設(shè),每一軸線或邊線上不
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得少于3個點;
2大跨結(jié)構(gòu)線型建筑撓度監(jiān)測點應(yīng)沿其表面左右兩側(cè)布設(shè)。
4.3.17橫向撓度觀測應(yīng)符合以下規(guī)定:
1建筑上部結(jié)構(gòu)撓度觀測,監(jiān)測點按建筑結(jié)構(gòu)類型同一豎直方向不同高度
上布設(shè),點的類型可選用棱鏡、反射片等測量標(biāo)志;
2墻、柱等撓度測量,除采用本節(jié)第(1)條方法外,也可采用撓度計、位
移傳感器等直接測量撓度。
4.3.18首次觀測不應(yīng)少于兩次獨立觀測,并滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程測量規(guī)范》
GB50026限差的要求后,取平均值作為初始值。
4.3.19監(jiān)測頻次的確定應(yīng)以系統(tǒng)反映監(jiān)測對象的主要變化過程分為原則,宜根
據(jù)變形頻率、變形特征、監(jiān)測精度、工程地質(zhì)條件等因素綜合確定。
【條文說明】4.3.19變形監(jiān)測的頻次應(yīng)符合下列規(guī)定:1)當(dāng)監(jiān)測項目包括
水平位移與垂直位移時,兩者監(jiān)測頻次宜一致;2)結(jié)構(gòu)監(jiān)測可從基礎(chǔ)墊層或基
礎(chǔ)底板完成后開始;3)首次監(jiān)測應(yīng)連續(xù)進行兩次獨立量測,并應(yīng)取其中數(shù)作為
變形量測的初始值;4)當(dāng)施工過程遇暫時停工,停工時及復(fù)工時應(yīng)各量測一次,
停工期間可根據(jù)具體情況進行監(jiān)測;5)監(jiān)測過程中,監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預(yù)警值或發(fā)
生異常變形時應(yīng)增加監(jiān)測次數(shù)。
4.3.20數(shù)據(jù)處理與分析宜按照以下規(guī)定:
1每次觀測結(jié)束后,應(yīng)進行數(shù)據(jù)平差計算處理,并對主要平差結(jié)果進行統(tǒng)
計分析,宜采用數(shù)據(jù)庫方式進行結(jié)果存儲。處理觀測數(shù)據(jù),定期向委托方等單位
提交監(jiān)測報告。當(dāng)變形出現(xiàn)異常情況時,應(yīng)立即通知相關(guān)單位采取措施;
2變形監(jiān)測的各項原始記錄應(yīng)齊全,包括粗差剔除的數(shù)據(jù);
3監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析可采用圖表分析、統(tǒng)計分析、對比分析和建模分析等方
法;
4變形監(jiān)測的結(jié)果應(yīng)結(jié)合環(huán)境及效應(yīng)監(jiān)測的結(jié)果進行修正;
5當(dāng)變形監(jiān)測值達到規(guī)定的預(yù)警值或出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)安全的異常情況時,應(yīng)
向委托方及相關(guān)單位通報。
23
4.4溫濕度監(jiān)測
4.4.1大體積混凝土溫度監(jiān)測應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《大體積混凝土施工規(guī)范》GB
50496有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.4.2溫度監(jiān)測精度宜為±0.5℃,濕度監(jiān)測精度宜為±2%RH。
【條文說明】4.4.2溫度監(jiān)測包括環(huán)境溫度和結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測。溫度監(jiān)測可采
用水銀溫度計、接觸式溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器或紅外線測溫儀進行,
測量精度不應(yīng)低于0.5℃。
4.4.3環(huán)境溫度及濕度宜采用自動化氣象采集系統(tǒng)實時不間斷進行數(shù)據(jù)采集。
4.4.4環(huán)境及構(gòu)件溫度監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定:
1溫度監(jiān)測的測點應(yīng)布置在溫度梯度變化較大位置,宜對稱、均勻,應(yīng)反映
結(jié)構(gòu)豎向及水平向溫度場變化規(guī)律;
2溫度傳感器的布設(shè)位置應(yīng)避免太陽直射和傳感器直接受力部位,宜與施工
監(jiān)控、應(yīng)變溫度補償傳感器共享;
3監(jiān)測結(jié)構(gòu)溫度的傳感器可布設(shè)于構(gòu)件內(nèi)部或表面。當(dāng)日照引起的結(jié)構(gòu)溫差
較大時,宜在結(jié)構(gòu)迎光面和背光面分別設(shè)置傳感器;
4環(huán)境溫度監(jiān)測宜將溫度傳感器置于離地1.5m高、空氣流通的百葉箱內(nèi)進
行監(jiān)測;
5相對獨立空間應(yīng)設(shè)1~3個點,面積或跨度較大時,以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力及變
形受環(huán)境溫度影響大的區(qū)域,宜增加測點;
6大氣溫度儀可與風(fēng)速儀一并安裝在結(jié)構(gòu)表面,并應(yīng)直接置于大氣中以獲得
有代表性的溫度值;
7監(jiān)測整個結(jié)構(gòu)的溫度場分布和不同部位結(jié)構(gòu)溫度與環(huán)境溫度對應(yīng)關(guān)系時,
測點宜覆蓋整個結(jié)構(gòu)區(qū)域;
8溫度傳感器宜選用監(jiān)測范圍大、精度高、線性化及穩(wěn)定性好的傳感器;
9溫度傳感器選型應(yīng)考慮量程、精度、分辨率和耐久性,技術(shù)參數(shù)滿足下列
要求:
a)監(jiān)測大氣環(huán)境溫度的傳感器,量程宜超出年極值最高溫度+20°C和年極
值最低溫度-20°C;
24
b)監(jiān)測結(jié)構(gòu)表面溫度的傳感器,量程宜超出年極值最高溫度+50°C和年極
值最低溫度-20°C;
c)大氣環(huán)境溫度傳感器精度不宜低于±0.5°C,分辨率不宜低于0.1°C;
d)結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部溫度傳感器精度不宜低于±0.2°C,分辨率不宜低于
0.1°C。
10監(jiān)測頻次宜與結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測和變形監(jiān)測保持一致;
11長期溫度監(jiān)測時,監(jiān)測結(jié)果應(yīng)包括日平均溫度、日最高溫度和日最低溫
度;結(jié)構(gòu)溫度分布監(jiān)測時,宜繪制結(jié)構(gòu)溫度分布等溫線圖;
12當(dāng)需要監(jiān)測日溫度的變化規(guī)律時,宜采用自動監(jiān)測系統(tǒng)進行連續(xù)監(jiān)測;
采用人工讀數(shù)時,監(jiān)測頻次不宜少于每小時1次。
【條文說明】4.4.4溫度監(jiān)測宜選擇熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器
或光纖光柵溫度傳感器,設(shè)備類型的選擇應(yīng)考慮監(jiān)測構(gòu)件、部位的特殊性、以及
應(yīng)變傳感器的選型后綜合確定。
4.4.5環(huán)境濕度監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定:
1濕度宜采用相對濕度表示,濕度計監(jiān)測范圍應(yīng)為12%RH~99%RH;
2濕度傳感器選型應(yīng)考慮量程、精度、工作溫度范圍、響應(yīng)時間、溫度系數(shù)、
穩(wěn)定性、適應(yīng)性和耐久性及濕滯后作用等;
3濕度傳感器宜選擇毛發(fā)濕度計、干濕球濕度計、氯化鋰濕度計、電阻電容
濕度計、電解濕度計,也可選擇其他可靠的濕度計;應(yīng)考慮監(jiān)測構(gòu)件、部位的特
殊性后綜合選擇,且應(yīng)固定在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)外表面;
4大氣濕度儀宜與溫度儀、風(fēng)速儀一并安裝;宜布置在結(jié)構(gòu)內(nèi)濕度變化大,
對結(jié)構(gòu)耐久性影響大的部位;
5長期濕度監(jiān)測時,監(jiān)測結(jié)果應(yīng)包括日平均濕度、日最高濕度和日最低濕度。
4.5索力監(jiān)測
4.5.1索力監(jiān)測可選用壓力傳感器、加速度傳感器和磁通量傳感器等監(jiān)測元件進
行監(jiān)測。進行索力監(jiān)測前,宜根據(jù)巡查計劃、結(jié)構(gòu)施工進度或使用期間服役情況,
進行巡查,并坐好記錄。
25
【條文說明】4.5.1根據(jù)索力監(jiān)測所選用的監(jiān)測元件,監(jiān)測方法可包括壓力
表測定千斤頂油壓法、壓力傳感器測定法、振動頻率法、磁通量法。
4.5.2索力監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計時,宜與結(jié)構(gòu)內(nèi)部管線、通信設(shè)備綜合協(xié)調(diào)。
4.5.3索力監(jiān)測設(shè)備應(yīng)符合下列基本規(guī)定:
1傳感器的量程最大工作狀態(tài)點不應(yīng)超過滿量程;
2索力監(jiān)測精度應(yīng)符合相關(guān)要求,且量測范圍與索力設(shè)計值相適應(yīng);
3索力監(jiān)測設(shè)備宜選擇帶有補償功能的傳感器;
4應(yīng)確保錨索計的安裝呈同心狀態(tài)。
【條文說明】4.5.3壓力表測定千斤頂油壓法與振動頻率法監(jiān)測精度宜為滿
量程的5.0%,壓力傳感器測定法監(jiān)測精度宜為滿量程的3.0%。
4.5.4索力監(jiān)測工作可選用電阻應(yīng)變計進行監(jiān)測。
【條文說明】4.5.4使用電阻應(yīng)變計進行索力監(jiān)測時,宜符合下列規(guī)定:電
阻應(yīng)變計應(yīng)考慮在使用階段的環(huán)境條件,對于監(jiān)測周期較短,處于干燥、不易腐
蝕的環(huán)境條件下,宜采用電阻應(yīng)變計;使用電阻應(yīng)變計應(yīng)考慮導(dǎo)線長度對電阻的
影響,需對導(dǎo)線電阻進行修正;在溫度相差較大的環(huán)境中進行索力監(jiān)測時可通過
電橋?qū)崿F(xiàn)溫度補償。
電阻應(yīng)變計精度不應(yīng)低于1.0級,其示值誤差、穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合該
級別的相應(yīng)要求。
4.5.5采用電阻應(yīng)變計測量索力,可按下式計算:
R/Rk
E
式中:——應(yīng)力變化值(N/mm2);
——應(yīng)變變化值;
R——構(gòu)件電阻;
R——變化電阻;
k——電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù)。
4.5.6索力監(jiān)測工作可選用振弦式應(yīng)變計進行監(jiān)測。
26
【條文說明】4.5.6使用振弦式應(yīng)變計進行索力監(jiān)測時,宜符合下列規(guī)定:
對于監(jiān)測周期較短的索力,宜采用振弦式應(yīng)變計;在需要信號傳輸距離較長、電
磁干擾強、絕緣要求不高的結(jié)構(gòu)中測索力,宜采用振弦式應(yīng)變計;在溫度相差較
大的環(huán)境中進行索力監(jiān)測時宜進行溫度修正;振弦式應(yīng)變計的允許誤差為量程的
±1.5%。
4.5.7采用振弦式應(yīng)變計測量索力,可按下式計算:
E
R1R0GC
式中:——應(yīng)力變化值(N/mm2);
——應(yīng)變變化值;
R1、R0——讀數(shù)儀前一次讀數(shù)和本次讀數(shù);
G——儀器標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù);
C——平均修訂系數(shù);
E——彈性模量。
4.5.8索力監(jiān)測工作可選用光纖光柵應(yīng)變計進行監(jiān)測。
【條文說明】4.5.8使用光纖光柵應(yīng)變計進行索力監(jiān)測時,宜符合下列規(guī)定:
監(jiān)測周期較長,且處于潮濕、易腐蝕的環(huán)境下索力的監(jiān)測,宜采用光纖類應(yīng)變計;
監(jiān)測過程中時,應(yīng)考慮溫度的影響,光纖布設(shè)應(yīng)避免過度彎折,光器件的連接應(yīng)
保持光接頭的清潔;需要信號傳輸距離較長的索力監(jiān)測工作,宜采用光纖類應(yīng)變
計;電磁干擾較強、對絕緣要求高的索力監(jiān)測工作,宜采用光纖類應(yīng)變計;光纖
光柵應(yīng)變計的允許誤差為量程的±1.0%。
4.5.9采用光纖光柵應(yīng)變計測量索力,可按下式計算:
E
b/1e
式中:——應(yīng)力變化值(N/mm2);
——應(yīng)變變化值;
光纖光柵波長漂移量;
b——
27
——光纖光柵中心波長;
光纖光柵彈光系數(shù)。
e——
4.5.10索力監(jiān)測工作可使用振動頻率法進行監(jiān)測,振動頻率法可根據(jù)監(jiān)測方案
選擇加速度傳感器測振法和激光測振法。
【條文說明】4.5.10在監(jiān)測過程中,因環(huán)境原因需更換儀器,宜采用振動
頻率法。采用振動頻率法監(jiān)測時,傳感器安裝位置應(yīng)在遠離拉索下錨點而接近拉
索中點,量測索力的加速度傳感器布設(shè)位置距索端距離應(yīng)大于0.17倍索長;動
態(tài)信號采集儀器的動態(tài)范圍應(yīng)大于130dB;采用振動頻率法測量索力時,監(jiān)測精
度宜為滿量程的5.0%;采用振動頻率法監(jiān)測索力時,風(fēng)速、音躁等干擾因素過
大時,宜采用人工降噪的方式。
4.5.11振動頻率法監(jiān)測索力的加速度傳感器頻響范圍應(yīng)覆蓋索體振動基頻,采
用實測頻率推算索力時,應(yīng)將拉索及拉索兩端彈性支承結(jié)構(gòu)整體建模共同分析;
采用振動頻率法測量索力時,兩端鉸接的細(xì)長索索力可按下式計算:
4mL2f2
Tn
n2
式中:T——索力(N);
m——拉索單位長度質(zhì)量(kg/m);
L——拉索長度(m);
fn——橫向振動第n階頻率(Hz);
n——索橫向振動振型階數(shù)。
4.5.12索力監(jiān)測可通過測量自振頻率換算,也可通過測量磁通量換算。
【條文說明】4.5.12使用磁通量法進行索力監(jiān)測時,宜符合下列規(guī)定:宜
用于監(jiān)測周期較長和環(huán)境干擾較強的結(jié)構(gòu);磁通量傳感器應(yīng)與索體一起標(biāo)定后使
用,不同索體材料、不同索截面尺寸應(yīng)分別進行標(biāo)定;在溫度變化較大的環(huán)境中
進行索力監(jiān)測,宜采用具有溫度補償措施的磁通量法。
4.5.13采用磁通量法測量索力時,應(yīng)先建立磁通量變化與結(jié)構(gòu)、應(yīng)力的關(guān)系,
鐵磁材料的磁通量滲透系數(shù)和應(yīng)力、溫度、外加的磁場強度有關(guān),可按下式計算:
BH
28
,T,H1A0Vout,T,HVA0/Af
式中:H——有效磁場;
B——磁通量密度;
——磁通量滲透系數(shù);
A0——傳感器線圈的有效截面面積;
Af——拉索截面面積;
Vout、V——采集線圈中有鋼絲和無鋼絲時的感應(yīng)電壓;
——拉索應(yīng)力;
T——溫度。
4.5.14索力監(jiān)測設(shè)備安裝前,宜根據(jù)施工進度編制安裝方案。內(nèi)容宜包括埋設(shè)
時間節(jié)點、埋設(shè)方法、電纜連接和走向、保護要求、儀器檢驗、測讀方法等。
4.5.15由于索是軸心受力構(gòu)件,且只考慮承受拉力,應(yīng)在構(gòu)件量測截面兩側(cè)或
四周沿軸線方向相對布置測點,每個截面不應(yīng)少于2個。
4.5.16傳感器安裝應(yīng)符合下列規(guī)定:
1傳感器安裝應(yīng)與構(gòu)件保持安全連接;
2應(yīng)變計安裝位置各方向偏離監(jiān)測截面位置不應(yīng)大于30mm,應(yīng)變計安裝角
度偏差不應(yīng)大于2°;
3振動頻率法測量索力的加速度傳感器布設(shè)位置距支座距離不應(yīng)小于0.17
倍索長。
4.5.17索力監(jiān)測宜在環(huán)境溫度和結(jié)構(gòu)本體溫度變化相對緩和的時段進行,同時
記錄結(jié)構(gòu)施工進度、荷載狀況、環(huán)境條件等。
4.5.18傳感器安裝完成前后應(yīng)記錄讀數(shù),并以安裝完成后的穩(wěn)定讀數(shù)作為初始
值。
4.5.19使用振動頻率法測量索力時,應(yīng)保證索振動頻率為0。
4.5.20索力監(jiān)測過程中宜按照以下規(guī)定:
1自動采集監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)定期檢查和保養(yǎng),保證系統(tǒng)正常工作;
2監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,應(yīng)分析原因,并進行復(fù)測;
3當(dāng)索力監(jiān)測值達到預(yù)警值或出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)安全的異常情況時,應(yīng)向委托
方及相關(guān)單位通報;
29
4日常監(jiān)測時宜避開不良天氣影響,且宜在一天中日照溫差最小的時刻進
行量測,并記錄當(dāng)時的溫度與風(fēng)速。
4.5.21索力監(jiān)測分析宜按照以下規(guī)定:
1測數(shù)據(jù)處理應(yīng)修正系統(tǒng)誤差,剔除粗差;
2根據(jù)監(jiān)測結(jié)果計算相鄰測次間的索力增量和累積值,形成圖表;
3根據(jù)實際的施工進度或結(jié)構(gòu)荷載變化情況,將索力監(jiān)測結(jié)果與施工過程
分析結(jié)果對比分析,評價結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作
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