钢结构监测方案
1.深化方案内容
深化方案内容如下:
(1)应力应变、位移变形、温度(湿度)、风向风速(风压)、振动及腐蚀等测点布置图及相关内力计算结果,并阐明测点布置依据。
(2)线路布置图。
(3)传感器测点定位图。
(4)各设备统计数量表(型号、规格、参考单价)。
2.监测系统的设计
2.1监测系统的建立方法概述
高铁客站大跨度空间钢结构监测系统的建立过程为:
(1)建立高铁站屋面计算模型;
(2)根据有限元分析计算结果、监测性能指标,合理的布置测点;
(3)根据现场环境与便于施工要求,确定传感器型号及其安装方法;
(4)根据现场周边环境以及车流情况,以便于施工且不妨碍车站使用为原则,设计从传感器到一级采集仪、再从一级采集仪到监控中心的布线方案,并确定传感器、采集器、数据线的保护措施;
(5)确定监控中心的布置方案;
(6)确保监测系统的正常使用,做好防雷、防水、维持供电等措施。
3.运营健康监测方案设计
3.1 传感器子系统
珠海口岸钢网壳结构体系设计新颖,为空间单层网壳结构,属于大跨度空间结构,结构自身动力特性、结构在风荷载和其他外部环境荷载作用下的结构动力响应不仅是结构安全和结构舒适度的重要评价指标,也是设计者所关心的重要结构参数。因此,根据上述特点,珠海口岸钢网壳车屋盖网壳结构工程的监测变量主要为:
结构周围风速、温度监测;
结构温度场监测;
网壳结构变形监测、支座沉降和位移监测;
结构关键杆件和节点局部应力/应变监测;
结构加速度响应和动力特性监测。
为达到以上监测内容的目的,传感器子系统包括支座位移、加速度、应变和温度等结构响应监测传感器子模块组成。各类传感器完成监测信号的拾取,并通过数据采集和数据传输系统进行数据的采集、传输和调理。传感器子系统按照监测对象不同,划分为5个子模块(表2.1)。
表2.1 传感器子系统划分
子模块 | 监测对象 | |
1 | 环境监测子模块 | 风速和温度 |
2 | 结构温度场监测子模块 | 温度 |
3 | 网壳位移、网壳位移和支座沉降监测子模块 | 位移 |
4 | 结构整体性能监测子模块 | 结构的振动响应 |
5 | 网壳杆件应变(应力)监测、网壳节点焊缝工作状态监测及网壳温度子模块统 | 关键截面应变(力)及其变化、节点焊缝附近应变、网壳结构温度的变化 |