【文章內(nèi)容簡介】 方向間距24m。屋面鋼桁架間距為12m，共有22 榀；桁架截面共有7 種形式，～ 不等，邊桁架為等截面，；桁架上、下弦和腹桿桿件截面為箱形和H 形。鋼屋架和支撐材質(zhì)均為Q345C。 建筑東西剖面示意圖 比賽館屋頂部分結(jié)構(gòu)體系示意圖3 對鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測要求的理解與響應(yīng) 鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測的必要性**體育館是2008 年奧運(yùn)會比賽場館，為重要的大型公共建筑，對于政治、國民經(jīng)濟(jì)影響較大。根據(jù)**體育館設(shè)計文件，**體育館鋼屋面結(jié)構(gòu)東西、南北跨度均為120m，由平面桁架雙向正交構(gòu)成，屋架跨度大，受力情況復(fù)雜。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，在鋼結(jié)構(gòu)的安全事故中，由于構(gòu)造與連接不當(dāng)而引起的各種破壞，如失穩(wěn)以及過度應(yīng)力集中，次應(yīng)力所造成的破壞等占相當(dāng)?shù)谋壤?，這是因?yàn)樵谌魏吻闆r下，構(gòu)造的正確性與可靠性是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常承載能力的最重要保證，一旦構(gòu)造（特別是中間構(gòu)造）出現(xiàn)問題，便會直接危及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全。因此，對體育館屋架鋼結(jié)構(gòu)在施工階段、使用階段進(jìn)行監(jiān)測，掌握其各階段的安全狀況，對其進(jìn)行安全評價非常重要。 對鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測要求的理解根據(jù)招標(biāo)文件，本監(jiān)測工程是對**體育館主體桁架在施工階段、使用階段，對安裝施工偏差或溫度等可能引起結(jié)構(gòu)作用變化的情況進(jìn)監(jiān)測，監(jiān)測具體項目為設(shè)計確定的截面各桿的應(yīng)力及其變化、截面處的撓度（沉降）及其變化、截面的溫度及其變化。根據(jù)招標(biāo)文件，監(jiān)測工作按施工過程劃分為施工階段和使用階段，具體為：（1）施工階段。階段一：主體桁架結(jié)構(gòu)安裝、滑移施工期間，鋼結(jié)構(gòu)開始施工至胎架拆卸前為施工第一監(jiān)測階段；階段二：胎架拆卸過程的實(shí)時監(jiān)控，從胎架拆卸開始至胎架拆卸完成為第二監(jiān)測階段；階段三：屋面結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、照明、馬道和大型顯示屏等設(shè)備安裝施工期間，從胎架拆卸完成后開始至工程竣工為第三監(jiān)測階段。（2）使用階段。從結(jié)構(gòu)竣工后2008 年底時間為使用監(jiān)測階段，使用階段進(jìn)行針對高、低溫，大風(fēng)，大雪和比賽等工況的數(shù)據(jù)采集和結(jié)構(gòu)安全評估。一般對于鋼結(jié)構(gòu)工程，施工階段鋼結(jié)構(gòu)桁架受力影響因素多，對監(jiān)測工作要求最高，難度也最大。使用階段由于鋼結(jié)構(gòu)已按設(shè)計就位，影響因素有限，監(jiān)測工作相對簡單。國內(nèi)對于大跨度的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工一般有以下幾種方法：（1） 滿堂支架，分段高空原位拼裝；（2）主桁架樓面立拼，整榀提升安裝；（3）跨端單榀主桁架與柱組合平移安裝；（4）跨端結(jié)構(gòu)整體組合，逐間累積平移安裝。其中跨端結(jié)構(gòu)整體組合，逐間累積平移安裝較為復(fù)雜。國內(nèi)重慶江北機(jī)場航站樓巨型鋼結(jié)構(gòu)整體平移安裝采用此方法，在施工前進(jìn)行定量分析和計算，根據(jù)施工順序，對各個工況逐一進(jìn)行了結(jié)構(gòu)驗(yàn)算以及動力效應(yīng)分析，預(yù)測了內(nèi)力、變形和反力的變化情況，特別是對單榀主桁架平移過程中的平面外穩(wěn)定作了計算，并對采取的臨時加強(qiáng)措施的有效性進(jìn)行了分析。為驗(yàn)證設(shè)計，施工過程對桁架結(jié)構(gòu)的負(fù)載分布及撓度位移等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測工作，達(dá)到了預(yù)期效果。 對鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測要求的響應(yīng)經(jīng)過對招標(biāo)文件的認(rèn)真分析及領(lǐng)會，我單位對本項目鋼結(jié)構(gòu)監(jiān)測要求完全響應(yīng)。4 監(jiān)測內(nèi)容、目標(biāo)及實(shí)施對策 監(jiān)測內(nèi)容、目標(biāo)本項目監(jiān)測項目為設(shè)計提出的截面各桿的應(yīng)力及其變化、截面處的撓度（沉降）及其變化、截面的溫度及其變化監(jiān)測。監(jiān)測具體內(nèi)容為：對HJHJHJHJHJ7 進(jìn)行監(jiān)測，均各為2 榀。監(jiān)測目標(biāo)為：通過監(jiān)測方案的實(shí)施，對**體育館屋架桁架在施工階段、使用階段的安全性進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的評價。 監(jiān)測實(shí)施對策為達(dá)到上述監(jiān)測目標(biāo)，采用測試技術(shù)手段，通過在鋼結(jié)構(gòu)桁架各截面桿件上布設(shè)應(yīng)力及其變化監(jiān)測點(diǎn)、撓度（沉降）及其變化監(jiān)測點(diǎn)、溫度及其變化監(jiān)測點(diǎn)，并嚴(yán)格按照監(jiān)測周期進(jìn)行監(jiān)測，及時將相關(guān)監(jiān)測成果反饋給設(shè)計單位進(jìn)行分析。5 監(jiān)測方案及系統(tǒng)布設(shè)方案設(shè)計 各項監(jiān)測要求的控制指標(biāo)各項監(jiān)測項目的控制指標(biāo)將在監(jiān)測工作開始之前和設(shè)計方共同商定后確定。 監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)本工程需對HJHJHJHJHJ7 進(jìn)行監(jiān)測，均各位2 榀。監(jiān)測結(jié)構(gòu)位～。 HJHJHJHJ7 桁架應(yīng)力監(jiān)測結(jié)構(gòu)位置 HJ1 和HJ2 監(jiān)測點(diǎn) HJ6 上監(jiān)測點(diǎn) HJ7 監(jiān)測點(diǎn) HJ4 監(jiān)測點(diǎn)布置平面圖 監(jiān)測工作量 監(jiān)測工作量統(tǒng)計表 監(jiān)測周期和頻率。監(jiān)測頻率施工前和設(shè)計方商定后確定。 監(jiān)測方法 各桿的應(yīng)力及其變化監(jiān)測 監(jiān)測儀器因?yàn)楸卷椖康谋O(jiān)測工作不但包括施工階段監(jiān)測，還包括使用階段的監(jiān)測，這就要求傳感器能適合長期監(jiān)測工作的要求。我們擬采用光纖光柵傳感器來進(jìn)行該項目的監(jiān)測工作，并建立相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)，以更好地完成監(jiān)測工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的監(jiān)測目的。應(yīng)力監(jiān)測儀器主要包括布喇格光纖光柵（FBG）應(yīng)力傳感器（）和光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)（）。它們與相應(yīng)配套的軟件系統(tǒng)、微機(jī)及各種附件一起組成了應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)。 光纖光柵應(yīng)力傳感器圖 光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)光纖光柵應(yīng)力傳感器相比其他的應(yīng)力傳感器而言，它具有以下這些特點(diǎn)：（1）可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)；（2）測量精度高：（3）測量結(jié)果具有良好的重復(fù)性；（4）便于構(gòu)成各種形式的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)；（5）抗電磁干擾、抗腐蝕、能在惡劣的化學(xué)環(huán)境下工作。 工作原理 所示：外界待測量（應(yīng)力或溫度）加在傳感器FBG 上，由光源出射的光在FBG 中傳輸時，布喇格中心波長將會產(chǎn)生位移B 235。 . 。包括負(fù)載信息的光波FBG 反射，經(jīng)耦合器導(dǎo)入光譜分析儀，在分析儀中可檢測出B 235。 . ，從而確定待測量。 光纖光柵傳感器工作原理 檢測方法及過程檢測時首先將光纖光柵應(yīng)力傳感器焊接在剛桿上，再接好傳輸線（根據(jù)現(xiàn)場情況確定最為方便的線路）。測量時將傳輸線另一頭接至光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)中，完成數(shù)據(jù)采集。把所采集的數(shù)據(jù)傳至微機(jī)中，通過配套的軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，得到應(yīng)力變化成果圖及相關(guān)的檢測結(jié)果。 截面處的撓度（沉降）及其變化監(jiān)測 儀器組成截面處的撓度可采用光電撓度計來進(jìn)行測量，其主要由測試頭、控制器、靶標(biāo)（光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)）、標(biāo)定器、聚焦鏡頭、三角架及電纜等附件組成。 測量原理及方法光電撓度計的測量原理和方法如下：在結(jié)構(gòu)上安裝制作三個光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)，其中一個標(biāo)志點(diǎn)位于結(jié)構(gòu)測點(diǎn)位置，另外兩個標(biāo)志點(diǎn)相對于結(jié)構(gòu)測點(diǎn)對稱分布，距離可根據(jù)設(shè)計要求來定。在遠(yuǎn)離測點(diǎn)的適當(dāng)位置，安置檢測儀器，調(diào)整其方位，使各光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)成像在檢測頭的成像面上。測量時各光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)的位置信息通過紅外線傳回檢測頭的成像面上，由專門設(shè)計的光學(xué)解析光路，將成像分解為豎直和水平兩個方向的變化，分別成像在兩個光電接收器件上；再由單片機(jī)將位移的二維信息傳到筆記本微機(jī)之中記錄下來，計算出測點(diǎn)相對兩側(cè)的兩個光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)的水平和豎直方向的位移，