上海桥梁地震作用监测技术方案

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结构健康监测- 结构性能评估： 在上述结构实测分析和结构理论分析的基础上，将不同时期(或不同工况下)的实测结果进行对比，以及将实测分析与理论分析的结果进行对比，可以明确结构工作状态的改变趋势以及当前的结构工作状态。 XX中心主塔楼结构工作状态的评估可以分为构件和结构两个层次。就构件层次而言，重点关注结构主要受力构件关键部位应变传感器测试的数据，将监测的数据输入的数据库之后，还需要根据结构设计分析结果，找到构件在设计荷载作用下的应力水平，或者构件达到极限承载力时的应力水平，以此可以直观实时显示结构的实际状况。由于单根构件或部分构件的失效往往并不会导致整个结构的破坏，为此还有必要对整体结构的实际工作状态进行评估。就结构层次而言，重点关注结构自振特性的指标，将不同时期实测结果进行对比，明确结构工作状态的变化趋势;将实测结果与更新的有限元模型基础上的模态分析结果进行对比，评定结构实际的工作状态。 在上述结构实际工作状态评估的基础上，就可以进行结构安全评定。结构安全评定分为确定性安全评定和基于可靠度理论的安全评定两种方法。上海桥梁地震作用监测技术方案

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结构健康监测--施工过程风压监测： 结构上的风荷载，*终以风压的形式作用在结构上，因此针对风压的监测具有重要的意义。施工期间由于玻璃幕墙结构没有完全施工完毕，因此风压的监测只针对已经完工的玻璃幕墙部分进行。 1.1 测点布置。 施工期间由于玻璃幕墙结构没有完全施工完毕，因此风压的监测只针对已经完工的玻璃幕墙部分进行。风压的测点布置，拟选择具有代表性的3层，分别为36层、66层、118层。平面布置则每层布置不少于12个测点，合计不少于36个测点。 1.2 监测时间和监测频率。 在相应测点布置位置处施工完成后，遇大风天气进行监测。并初步以7m/s为风速监测的控制风速标准。 1.3 监测系统布置。 风压监测系统由压力探头、微差压传感器、数据采集设备组成。风压传感器的信号类型为直接电压输出，其有效传输距离可达1000m，因此，可以直接接入数据采集卡。其信号传输介质为普通单芯屏蔽电缆。 1.4 传感器安装。 高层建筑风压属于微压范畴，且具有脉动风压的特征。因此，压力传感器宜选用微压量程、具有可测正负压的压力传感器。微差压传感器安装在玻璃幕墙内侧。但是其传感器探头必须垂直于玻璃幕墙面安装在外侧，探头与微差压传感器通过具有抗老化的软管连接，同时微差压传感器的另一个探头则布置在室内。因此必须在探头安装保护罩，保护罩底部开有前腔排水孔以避免前腔水压的影响。信号及电源线采用4芯扁排线，背压腔参考压力管采用1.8mm医用硬塑胶管，整个传输线可无阻碍地通过幕墙窗的密封垫进入室内 。上海桥梁地震作用监测技术方案 结构健康监测-运营阶段监测的内容： 1) 地震监测 主要是指结构在竣工投入使用后，结构场地所受地震波的荷载作用的监测。 2) 风荷载监测 包括两部分内容，其一是指建筑物在运营期间所承受风荷载作用的监测。其二是指塔楼建筑物关键部位在运营期间承受外部风荷载作用下的表面风压的监测。 3) 温度监测 设置五个温度测量层，本项监测是指在建筑物运营期间，测量层各测量点在各个季节，各个时间段结构表面温度变化的监测。 4) 位移监测 是指建筑物各个关键位移控制点，包括塔体以及塔顶等，在建筑运营使用期间各关键点各向位移的监测。此项监测采用两种方法分别进行：GPS以及倾角仪系统，并对两种方法的监测数据进行对比分析与融合。 5) 加速度监测 主要是指结构在竣工投入使用后，各加速度监测点随在结构运营期间加速度响应的监测。动力响应传感器数量及布置应能获取使用阶段不同结构状态下结构的X向平动、Y向平动和扭转，周期、振型和阻尼比。传感器类型以加速度计为主、辅以必要的速度及位移传感器作为校核。 6) 应变监测 主要是指结构在竣工投入使用后，测量层各测量点在各个时期，结构构件应力应变的监测。 7) 标高监测 主要是指结构在竣工投入使用后，测量层各测量点在各个时期，结构的标高监测。 8) 沉降监测 主要是指结构在竣工投入使用后，测量层各测量点在各个时期，基础以及结构的沉降监测。

结构健康监测--施工过程风压监测： 结构上的风荷载，*终以风压的形式作用在结构上，因此针对风压的监测具有重要的意义。施工期间由于玻璃幕墙结构没有完全施工完毕，因此风压的监测只针对已经完工的玻璃幕墙部分进行。 1.1 测点布置。 施工期间由于玻璃幕墙结构没有完全施工完毕，因此风压的监测只针对已经完工的玻璃幕墙部分进行。风压的测点布置，拟选择具有代表性的3层，分别为36层、66层、118层。平面布置则每层布置不少于12个测点，合计不少于36个测点。 1.2 监测时间和监测频率。 在相应测点布置位置处施工完成后，遇大风天气进行监测。并初步以7m/s为风速监测的控制风速标准。 1.3 监测系统布置。 风压监测系统由压力探头、微差压传感器、数据采集设备组成。风压传感器的信号类型为直接电压输出，其有效传输距离可达1000m，因此，可以直接接入数据采集卡。其信号传输介质为普通单芯屏蔽电缆。 1.4 传感器安装。 高层建筑风压属于微压范畴，且具有脉动风压的特征。因此，压力传感器宜选用微压量程、具有可测正负压的压力传感器。微差压传感器安装在玻璃幕墙内侧。但是其传感器探头必须垂直于玻璃幕墙面安装在外侧，探头与微差压传感器通过具有抗老化的软管连接，同时微差压传感器的另一个探头则布置在室内。因此必须在探头安装保护罩，保护罩底部开有前腔排水孔以避免前腔水压的影响。信号及电源线采用4芯扁排线，背压腔参考压力管采用1.8mm医用硬塑胶管，整个传输线可无阻碍地通过幕墙窗的密封垫进入室内 。

结构健康监测--施工过程监测的内容： 1) 风荷载监测。 包括两部分内容，其一是指塔楼顶部在结构主体封顶至施工结束工程竣工阶段，针对建筑物所承受风荷载作用的监测。其二是指塔楼某部分在该部分施工结束至工程竣工期间内该部分建筑物在承受外部风荷载作用下的表面风压的监测。 2) 温度监测。 设置五个温度测量层，本项监测是指施工全周期内，测量层各测量点在该层施工完毕至工程竣工阶段，针对结构表面和结构体内温度变化的监测。 3) 位移监测。 是指建筑物各个关键位移控制点，包括塔体以及塔顶等，在该关键点施工完毕至全部结构竣工期间内，各施工阶段该关键点各向位移的监测。 此项监测采用两种方法分别进行： GPS以及倾角仪系统。各种方法的监测数据进行对比分析与融合。 4) 加速度监测。 主要是指结构在竣工投入使用后，各加速度监测点随在结构运营期间加速度响应的监测。动力响应传感器数量及布置应能获取使用阶段不同结构状态下结构的X向平动、Y向平动和扭转，周期、振型和阻尼比。传感器类型以加速度计为主、辅以必要的速度及位移传感器作为校核。 5) 应变监测。 是指施工全周期内，测量层各监测点在该层施工完毕至工程竣工阶段，针对结构构件随施工过程应力应变的监测。 6) 标高监测。 是指施工全周期内，针对塔体各层各关键点随施工过程结构标高的监测。 7) 垂直度监测。 是指施工全周期内，针对塔体各关键点随施工过程垂直度的监测。 8) 沉降监测。 是指施工全周期内，针对塔楼基础以及塔体各关键点随施工过程沉降的监测 。Kbdc2ql88

结构健康监测指的是针对工程结构的损伤识别及其特征化的策略和过程。结构损伤指的是结构材料参数及其几何特征的改变。结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器阵列获取结构响应，损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。 建立相应的健康监测系统对保证结构在施工过程以及运营期间的安全、适用具有重大作用: 1) 即时了解结构施工过程中的结构性状，实现对项目过程的有效控制; 2) 监测全寿命周期内的结构性状，发现荷载及结构响应的异常和结构损伤，确保结构的运营安全; 3) 预警极端灾害事件，评判灾害事件造成的损伤程度及部位，为业主进行灾害应急管理提供决策依据; 4) 为结构运营阶段的检查和维护方案提供信息和依据; 5) 实测获得的地震和结构动力响应将指导未来的高层建筑设计，也为高层建筑结构新技术的研究提供重要参考 。

结构健康监测-施工过程标高监测 水平截面的倾斜度将直接影响结构的后续施工，应测量各控制截面监控点的标高以确保该截面的水平度。监控点的坐标测量也是本施工监控项目的重点。 1.1 监测控制网的建立 由于施工方已经建立了测量控制网，监控方在对测量控制网复核后，利用其外围控制网建立不同于施工方的内部网，以便将关键点的测量与施工方的结果进行比较。 在施工监控开始前，首先对施工方建立的施工平面控制网和高程控制网进行复测，高程和平面观测采用《建筑变形测量规程》中的二级变形测量精度指标，即：标高观测中观测点测站高差中误差不大于0.5mm;位移观测中观测点坐标中误差不大于3.0mm。高程基准网按《城市测量规范》中二等水准测量要求进行，采用精密水准仪，视线长度不大于50m，前后视距差不大于1.0m，任一测站前后视距累积差不大于3.0m。监控方在对测量控制网复核后，利用其外围控制网建立不同于施工方的监测控制网。以下各标高、坐标监测项目均是基于复测后的控制点进行。 1.2 监测时间和监测频率 水平度的测量须结合标高测量，并且在日出之前进行，以消除结构由于日照作用导致的不均匀温度分布所带来的影响。 由于核心筒与巨柱施工不同步，因此同一设计标高处的核心筒与巨柱施工是一前一后的，这就有可能导致标高不匹配的问题，从而使得连接核心筒和巨柱的伸臂桁架产生较大的内力，这对于结构是非常不利的，所以在进行标高监测时应确保同一区域内的巨柱和核心筒上的测点要同期实时观测，并及时记录对比。若出现标高不匹配的情况，可采取合适措施严格控制伸臂桁架的合拢时间，确保施工安全进行 。

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