【正文】 布置一個 測 點，共 9處測 點。ngbi224。nɡ ɡū)提供依據(jù)。二、二、 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 監(jiān)測監(jiān)測 方案的方案的 設(shè)計設(shè)計 和數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)分析 過過 程程 (gu242。對 于柔性 較 大的 結(jié) 構(gòu) ,精度 則 需適當(dāng)放 寬 。（ 4）靜力水準(zhǔn) 儀第二十九 頁 ，共六十一 頁 。量。當(dāng)支點。 且抗 電 磁干 擾 能力 強 。nji224。（ 1） 電 阻 應(yīng)變計通常 習(xí)慣 稱之 為電 阻 應(yīng)變 片 ,簡 稱 應(yīng)變 片或 應(yīng)變計 。)傳 感器、加速度 傳 感器、速度 傳 感器、溫度 傳 感器、 風(fēng)速 風(fēng) 向 儀 、 強 震 儀 、 攝 像機等。如數(shù)字成像機、刻度放大 鏡 、超聲探 測儀 等。如 壓 力 環(huán) 、磁 彈 性 張 力 計 、油 壓計 、剪力 銷 等。 (7)環(huán) 境。 (3)變 形。 (3)聯(lián) 合 (li225。)方式 監(jiān)測 的 結(jié) 構(gòu)參數(shù)常 規(guī)監(jiān)測傳 感器和手段 54321一、大跨度空一、大跨度空 間結(jié)間結(jié) 構(gòu)健康構(gòu)健康 監(jiān)測監(jiān)測 概述概述第二十二 頁 ，共六十一 頁 。g242。目目 錄錄 (m249。 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng) (x236。香港青 馬 大 橋設(shè) 立的 監(jiān)測 系 統(tǒng) 稱之 為 “風(fēng) 和 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng) ”，包括加速度 計 、 應(yīng)變計 、位移 傳 感器、水平 傳 感器、 風(fēng) 速 計 、溫度 傳 感器、 車 速 車載 感 應(yīng) 系 統(tǒng) 等各 類傳 感器 計 774個和數(shù)據(jù)采集及 處 理系 統(tǒng) 。安裝于待 測結(jié) 構(gòu)中，采集 傳 感系 統(tǒng) 的數(shù)據(jù) (sh249。對 于土木工程 結(jié) 構(gòu)， SHM系 統(tǒng) 可 監(jiān)測結(jié) 構(gòu)在地震或者爆炸下的 損傷 ，或者 監(jiān)測結(jié) 構(gòu)在周 圍環(huán) 境以及人的活 動 下的 長 期 損傷 。對 于 長 期 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 ，通 過 數(shù)據(jù)定期更新來估 計結(jié) 構(gòu)老化和 惡 劣服役 環(huán) 境 對 工程 結(jié) 構(gòu)是否有能力 繼續(xù)實現(xiàn)設(shè)計 功能。目前我國土木工程事故 頻 繁 發(fā) 生，如 橋 梁的突然折斷、建筑驟 然倒塌等，造成了重大的人 員傷 亡和 財產(chǎn)損 失，已 經(jīng) 引起人 們對 于重大工程安全性的關(guān)心和重 視 。結(jié)結(jié) 構(gòu)健康構(gòu)健康 (ji224。5. 2薄殼 結(jié) 構(gòu)的特點 殼體 結(jié) 構(gòu)具有十分良好的承 載 性能，能以很小的厚度承受相當(dāng)大的荷 載 。耐久性 較 差。張 拉式膜 結(jié) 構(gòu) 。g242。雙向雙 層預(yù)應(yīng) 力 懸 索 結(jié) 構(gòu) 。用于構(gòu)體系。 zh236。u)，有，有 單層單層 網(wǎng)殼和雙網(wǎng)殼和雙 層層網(wǎng)殼之分。網(wǎng)架的建筑造型 輕 巧、美 觀 、大方，便于建筑 處 理和裝 飾。主要有 :三角 錐 網(wǎng)架、抽空三角 錐 網(wǎng)架 (分 I型和 Ⅱ 型 )、蜂 窩 形三角 錐 網(wǎng)架等型式 。它通常是采用 鋼鋼 管或型管或型 鋼鋼 材料制作而成。u)結(jié) 構(gòu)定 義結(jié) 構(gòu)應(yīng) 用結(jié) 構(gòu)特點結(jié) 構(gòu)形式膜 結(jié)構(gòu)薄殼結(jié) 構(gòu)網(wǎng)殼結(jié) 構(gòu)網(wǎng)架結(jié) 構(gòu)第七 頁 ，共六十一 頁 。)介介 紹紹 、用途及適用、用途及適用范范 圍圍當(dāng)大型 結(jié) 構(gòu) 發(fā) 生突 發(fā) 性 損傷時 ，如果能 夠 及 時 做出判斷和警 報 ，采取 應(yīng) 急 處 理措施，可以防止 損傷進(jìn) 一步 發(fā) 展和引 發(fā) 其它事故； 對 于 長 期在役的重要 結(jié) 構(gòu)，如果能 夠 定期 對 其累 積損傷 的程度做出正確 評 估，就可以充分掌握 結(jié) 構(gòu)的工作狀 態(tài) ，確保 結(jié) 構(gòu)的安全。大跨度大跨度 (ku224。)介 紹武璇 高康杰：大跨度空 間結(jié) 構(gòu)的主要形式及特點金哲宇 李安鑫： 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 介 紹 、用途及適用范 圍高 銘 彭康佑：大跨度空 間結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 從 設(shè)計 到數(shù)據(jù)分析的 過 程及 實 例周江南 張藝楓 ：大跨度空 間結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng) 介紹主主 講講 ：李安鑫：李安鑫蘇 蓉 李星 儀 ： 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 技 術(shù) 的 現(xiàn) 狀和未來發(fā) 展方向主主 講講 ：彭康佑：彭康佑主主 講講 ：： 蘇蘇 蓉蓉PPT制作：李安鑫制作：李安鑫 蘇蘇 蓉蓉03大跨度空 間結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 從 設(shè)計到數(shù)據(jù)分析的 過程與 實 例展示04現(xiàn) 主流 監(jiān)測 系 統(tǒng)介 紹 及 發(fā) 展 過 程介 紹 與未來展望第四 頁 ，共六十一 頁 。l249。大跨度空大跨度空 間結(jié)間結(jié)構(gòu)的健康構(gòu)的健康 (ji224。n)分工安排02大跨度空 間結(jié) 構(gòu)與健康 (ji224。)Contents01人 員 (r233。其 結(jié) 構(gòu)形式 (x237。02大跨度空 間結(jié) 構(gòu)與健康 監(jiān)測 (jiān c232。u)由多根桿件按照某種由多根桿件按照某種 規(guī)規(guī) 律的幾何律的幾何 圖圖 形形 (jǐh233。主要有 :兩向正交正放網(wǎng)架、兩向斜交 (xi233。1. 2網(wǎng)架 結(jié) 構(gòu)的主要特點 空 間 工作， 傳 力途徑 簡 捷 。g242。筋混凝土網(wǎng)殼等。造型豐富多彩，不論 是建筑平面 還 是空 間 曲面外形，都可根據(jù) 創(chuàng) 作要求任意 選 取。3. 1懸 索 結(jié) 構(gòu)形式 懸 索 結(jié) 構(gòu)按索的布置方向和 層 數(shù)分 為 :單 向 單層懸 索 結(jié) 構(gòu) 。ng)外荷 載 的作用， 結(jié)構(gòu)中不出 現(xiàn) 彎距和剪力效 應(yīng) ，可充分利用 鋼 材的 強 度 。它以性能 優(yōu)優(yōu) 良的柔良的柔 軟織軟織 物物 為為 材料，由膜材料，由膜內(nèi)空氣內(nèi)空氣 壓壓 力支承膜面，或利用柔性力支承膜面，或利用柔性 鋼鋼 索或索或 剛剛 性支承性支承 結(jié)結(jié) 構(gòu)使膜構(gòu)使膜 產(chǎn)產(chǎn) 生一定生一定的的 預(yù)張預(yù)張 力，從而形成具有一定力，從而形成具有一定 剛剛 度、能度、能 夠夠 覆蓋覆蓋 (f249。建筑造型自由豐富 。g242。 除以上幾種空 間結(jié) 構(gòu)外，尚有 組 合網(wǎng)架 結(jié) 構(gòu)、 預(yù)應(yīng) 力網(wǎng)格 結(jié) 構(gòu)、管桁 結(jié) 構(gòu)、 張 弦梁 結(jié) 構(gòu)、點 連 接玻璃幕 墻 支承 結(jié) 構(gòu)、索穹 頂結(jié) 構(gòu)等幾種常用空 間結(jié) 構(gòu)，都有自身的特點和 實 用范 圍 。u)健康 監(jiān)測 系統(tǒng)組 成 二、 結(jié) 構(gòu)健康 (ji224。ijǐng)下， 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測應(yīng) 運而生，并成 為 土木工程學(xué)科 發(fā) 展的一個重要 領(lǐng) 域。其基本思想是通 過測 量 結(jié) 構(gòu)在超常荷 載 前后的響 應(yīng) 來推斷 結(jié) 構(gòu)特性的 變 化， 進(jìn) 而探 測 (t224。三、三、 結(jié)結(jié) 構(gòu)健康構(gòu)健康 (ji224。將采集并 處 理 過 的數(shù)據(jù) 傳輸 到 監(jiān) 控中心； （ 4）信息分析和 監(jiān) 控系 統(tǒng) :包括高性能 計 算機及分析 軟 件。nɡ jiānɡ)公路大 橋結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng)南京 長 江第三大 橋結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng)濱 州黃河公路大 橋結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng)東營 黃河公路大 橋結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng)…… 這 些 經(jīng) 典工程 實 例。tǒng)、 結(jié) 構(gòu) 實時 分析與 預(yù) 警系 統(tǒng)(x236。nyu225。)空 間結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 從設(shè)計 到數(shù)據(jù)分析的 過 程與 實 例展示第二十一 頁 ，共六十一 頁 。u)的 監(jiān)測方式 監(jiān)測 (jiān c232。 這種方法適用于一般常 規(guī) 的 結(jié) 構(gòu) ,是目前比 較 常用的一種 監(jiān)測 方法。包括加速度、速度等。常 規(guī) (ch225。 (4)動 力 (d242。第二十四 頁 ，共六十一 頁 。 傳傳 感器元件感器元件 (yu225。 電 阻 應(yīng)變計 是一種高精度的用途廣泛的 傳 感元件 ,它最基本的任 務(wù) 就是把 結(jié) 構(gòu)構(gòu)件表面的微 變 形量 轉(zhuǎn)變 成 為電 信號 ,進(jìn) 而通 過電纜輸 入到相關(guān)的 儀 器 儀 表中 進(jìn) 行 計 算分析。y242。)發(fā)發(fā) 生改生改 變時變時 ,鋼鋼 弦的弦的張張 力與振力與振 動頻動頻 率也隨之率也隨之 變變 化。靜力水準(zhǔn) 儀 是一種高精密液位 測 量系 統(tǒng) ,該 系 統(tǒng) 適用于 測 量多點的相 對 沉降。u)監(jiān)測監(jiān)測 方案的方案的 設(shè)計設(shè)計 和數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)分析 過過 程（以西寧海湖體育中心體育程（以西寧海湖體育中心體育 館館 例來例來說說 明）明）（一）基本內(nèi)容方案 設(shè)計 原 則（ 1）在確定 監(jiān)測 方法 時 ,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、?質(zhì) 及 監(jiān)測環(huán) 境 ,選擇 適當(dāng)?shù)?監(jiān)測 方法 ,盡量采用 聯(lián) 合 監(jiān)測 方法 ,經(jīng)濟實 用。（ 4）根據(jù) 實際 情況 ,定制幾套不同的 監(jiān)測 方案 ,有條件的 話 同一 測 點可用不同的 監(jiān)測 方法 進(jìn) 行校 對 。體育 館應(yīng) 力 應(yīng)變測 點 選擇 原 則 :a、依據(jù)內(nèi)力最大、 應(yīng) 力最大原 則 ,綜 合考 慮結(jié) 構(gòu)受力分析 結(jié) 果 進(jìn) 行 選擇 。 為 了研究體育 館剛 屋蓋在施工卸 載階 段中心 鑄鋼節(jié) 點和球 鉸 支座 節(jié) 點的受力狀況 ,在球 較 支座 節(jié) 點和中心 鑄鋼 上下 節(jié) 點的 鋼 板和桿件上共布置 30處測 點 ,選擇電 阻式 應(yīng)變計進(jìn) 行 臨時 性 監(jiān)測 ,數(shù)據(jù)采集釆用 DH3816靜 態(tài)應(yīng)變 數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng) 。第三十二 頁 ，共六十一 頁 。二、二、 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 監(jiān)測監(jiān)測 方案的方案的 設(shè)計設(shè)計 和數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)分析 過過 程程 (gu242。ng)（以西寧海湖體育中心體（以西寧海湖體育中心體育育 館館 例來例來 說說 明）明）體育 館鋼 屋蓋關(guān) 鍵 桿件和部位 應(yīng) 力 應(yīng)變監(jiān)測 釆用光 纖 光 柵 和 鋼 弦 傳 感器。結(jié) 構(gòu)施工 過 程 對測 點的 變 形 觀測 可得到三個方向的位移 (w232。ng)（以西寧海湖體育中心體育（以西寧海湖體育中心體育館館 例來例來 說說 明）明）3）運 營階 段 (jiēdu224。選 取 5個 節(jié) 點加速度振 動觀測 點 ,測 點位置如右 圖 。二、二、 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 監(jiān)測監(jiān)測 方案的方案的 設(shè)計設(shè)計 (sh232。采用外 貼 式溫度 傳 感器 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu)溫度 監(jiān)測 ?？梢?監(jiān)測結(jié) 構(gòu)在 動態(tài) 響 應(yīng) 下的內(nèi)力重分布，同 時 也可以 監(jiān)測結(jié) 構(gòu)在火災(zāi)、地震、超 載 等異常情況下內(nèi)力和位移所 發(fā) 生的 變 化，且可根據(jù) 歷 史數(shù)據(jù)的分析 對現(xiàn) 有 結(jié) 構(gòu)的剩余壽命進(jìn) 行 預(yù)測 。西寧海湖體育中心體育 館 工程卸 載階 段在關(guān) 鍵節(jié) 點即中心 鑄鋼節(jié)點和球 鉸 支座 節(jié) 點上使用 電 阻式 應(yīng)變 片 監(jiān)測 其 應(yīng) 力 變 化 ,共 設(shè)置 30處測 點。ng)高精度全站 儀 的 測 量方法。)為 大家 帶 來第四部分第四十三 頁 ，共六十一 頁 。nz224。特點 ： 動 信號，并 檢測 到 結(jié) 構(gòu)特性所 發(fā) 生的任何突 發(fā)轉(zhuǎn)變 。主流主流 (zhǔli4. 采用方便 維 修的 傳 感器布置。第四十八 頁 ，共六十一 頁 。光 纖 光 柵應(yīng)變傳 感器具有精度高、敏感度高、可 實現(xiàn) 多通道 連續(xù)動態(tài) 同步采集的 優(yōu) 點。磁通量法的 優(yōu) 點 在于：(1)通 過 非接觸式 測 量解決 傳 感器受力疲 勞 影響壽命 問題 (w232。u)健康健康 監(jiān)測監(jiān)測 與其他與其他 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) (ji233。二、二、 發(fā)發(fā) 展展 (fāzhǎn)過過 程與程與 現(xiàn)現(xiàn) 狀狀1. 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 技 術(shù) 最早起源于航空航天 領(lǐng) 域，最初的目的主要是 進(jìn) 行 結(jié) 構(gòu)的 載 荷 監(jiān)測 。 構(gòu) 損傷 機制和 損傷結(jié) 構(gòu)的 動 力 (d242。2. 損傷預(yù)測 研究通 過評 估當(dāng)前系 統(tǒng) 的 損傷 狀 態(tài) ,估 計 系 統(tǒng) 在可能的荷 載環(huán) 境下的剩余使用壽命量化3. 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測統(tǒng) 一 標(biāo) 準(zhǔn)近些年涌 現(xiàn) 和 積 累了 許 多 損傷檢測 方法，但目前 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng)還 缺乏 統(tǒng) 一的 規(guī) 程。目前的傳 感器技 術(shù) 的 進(jìn) 步使得 獲 取大量的 結(jié) 構(gòu)信息已 經(jīng) 不是 問題 ,迫切需要 處 理所 獲 取的數(shù)據(jù)以形成 對結(jié) 構(gòu)的正確 評 價的算法第五十六 頁 ，共六十一 頁 。 傳 感器數(shù)量 過 多會提高振 動測試 成本，也提高了 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 系 統(tǒng) 的成本；但 傳 感器數(shù)量 過 少或者布置不合理，將 導(dǎo) 致 測 量數(shù)據(jù) 匱 乏， 結(jié) 果粗糙。? 孫鴻 敏 . 土木工程 結(jié) 構(gòu)健康 監(jiān)測 (jiān c232。薄殼 結(jié) 構(gòu)按曲面形成可分 為 旋 轉(zhuǎn) 殼與移 動 殼。