宣城码头结构健康监测诊断报告

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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 。宣城码头结构健康监测诊断报告

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目前我国土木工程事故频繁发生，如桥梁的突然折断、房屋骤然倒塌等，地震、洪水、暴风等自然灾害也对建筑物和结构造成不同程度的损伤;在Northridge和1995年日本神户(Kobe)的大地震中，一些建筑物在遭受主震后并未立即倒塌，但结构却已受到严重损伤而未能及时发现，在后来的余震中倒塌了。还有一些人为的爆炸等破坏性行为，如美国世贸大褛倒塌对周围建筑物的影响，这些都造成了重大的人员伤亡和财产损失，而且已经引起人对于重大工程安全性的关心和重视、对结构性能进行监测和诊断，及时地发现结构的抗伤，对可能出现的灾害进行预测，评估其安全性已经成为未来工程的必然要求，也是木工程学科发展的一个重要领域。 健康监测系统及其组成：一般认为健康监测系统应包括下列几部分： 传感器系统，包括感知元件的选择和传感器网络在结构中的布置方案。 数据采集和分析系统，一般由强大的计算机系统组成。 监控中心，能够及时预测结构的异常行为。 实现诊断功能的各种软硬件，包括结构中损伤位置、程度类型识的*判据。 传愿器监测的实时信号通过信号采集装置送到监控中心，进行处理和判断，从而对结构的健康状态行评估，若出现异常，由监控中心发出预警信号，并由故障诊断模块分析查明异常原因，以便系统安全可地运行 。宣城码头结构健康监测诊断报告 结构健康监测--结构及构件状态监测 1.1 标高监测。 在施工阶段，应采用适当的补偿技术修正建筑的初始楼面标高，使得*终的楼面标高与设计标高相一致，楼面标高补偿技术采用预测的方式进行。一方面，通过考虑材料时变效应的分析技术预测包括收缩徐变和基础沉降的长期变形量，以及结构竖向恒载引起的变形量，并在施工阶段楼面标高预留80%的长期变形量作为标高补偿;另一方面，通过对楼层施工时的楼面标高的监测，可以获得当前楼面标高的实际值。 1.2 垂直度监测。 为准确了解和控制塔楼的垂直度，应对施工各阶段塔楼的倾斜度进行监测;且在布设垂直度监测网络时，应保证基准点的稳定性，并选择代表性的塔楼倾斜度监测点。 1.3 沉降监测。 为准确了解和控制塔楼的沉降，各阶段应对塔楼的沉降进行监测 。

目前我国土木工程事故频繁发生，如桥梁的突然折断、房屋骤然倒塌等，地震、洪水、暴风等自然灾害也对建筑物和结构造成不同程度的损伤;在Northridge和1995年日本神户(Kobe)的大地震中，一些建筑物在遭受主震后并未立即倒塌，但结构却已受到严重损伤而未能及时发现，在后来的余震中倒塌了。还有一些人为的爆炸等破坏性行为，如美国世贸大褛倒塌对周围建筑物的影响，这些都造成了重大的人员伤亡和财产损失，而且已经引起人对于重大工程安全性的关心和重视、对结构性能进行监测和诊断，及时地发现结构的抗伤，对可能出现的灾害进行预测，评估其安全性已经成为未来工程的必然要求，也是木工程学科发展的一个重要领域。 健康监测系统及其组成：一般认为健康监测系统应包括下列几部分： 传感器系统，包括感知元件的选择和传感器网络在结构中的布置方案。 数据采集和分析系统，一般由强大的计算机系统组成。 监控中心，能够及时预测结构的异常行为。 实现诊断功能的各种软硬件，包括结构中损伤位置、程度类型识的*判据。 传愿器监测的实时信号通过信号采集装置送到监控中心，进行处理和判断，从而对结构的健康状态行评估，若出现异常，由监控中心发出预警信号，并由故障诊断模块分析查明异常原因，以便系统安全可地运行 。

结构健康监测--结构响应监测 1.1 位移监测。 结构位移监测拟在塔楼主体结构的中心布置二个全球定位系统(GPS)。用于监测主体结构在风荷载以及可能产生的地震作用下的水平位移*值。沿塔楼高度方向，在关键楼层处布置倾角仪，用于监测房屋中心点处的水平位移，因此应布置在核心筒连续的竖向墙体上。同时结合加速度仪的布置，可以得到结构整体的实时响应，实时掌握结构的整体性状。 1.2 加速度监测。 结构动力特性是反映结构性状的一个*重要、*直接的性能指标。在关键楼层布置加速度仪不仅可以获得结构的自振周期、频率以及阻尼，而且可以实时记录结构在风荷载、地震荷载作用下结构的反应。对于高层建筑，前5阶反应及前15阶模态是*为重要的。因此，动力响应传感器数量及布置应能获取使用阶段状态下结构的前五阶X向平动、Y向平动和前三阶扭转，不少于15阶模态的周期、振型和阻尼比。 1.3 应力应变监测。 测量塔楼关键构件的应变，关键构件包括： 1) 伸臂桁架和环带桁架的关键部位的上弦、下弦和斜腹杆; 2) 典型层巨柱的钢骨、钢筋和混凝土，交叉斜撑与巨柱相连的应力复杂部位; 3) 典型层核心筒的角部暗柱、核心筒内埋钢板和混凝土的关键部位; 4) 典型层的角部暗柱钢骨、墙身钢筋和混凝土; 5) 巨柱间的交叉斜撑; 6) 特殊楼层的水平桁架、梁; 7) 穹拱及塔冠钢结构 。Kbdc2ql88

国际上，尤其是日本、美国和徳国，健康监测系統在土木工程中用相対较多，已经扩展到大型混凝土工程、高层建筑等复杂系统的监测。纵观土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断的发展水平，至少有以下几个尚待解決的问题： (1)缺少通用的损伤量化指标：在基于振动的故障诊断和预测中，要求不论信号的来源和频段，经过信号处理后，原始状态的信号(健康状态)和损伤后的信号(损伤状态)应有明显的差异。即识别出的信号特征能够准确地表示出健康状态和损伤状态。因此，应该设计一种损损尺度，将结构损伤与否和损伤的程度简单地分级量化; (2)高成本和信号处理的不准确性：诊断系统的两个主要问题是：高成本和信号处理的不准确性。*个问题随着元线网络和通讯的发展已不那么突出，第二个问是现在都假定璪音信号为不变的高斯分布而感兴趣的信号都有确定的频率，实际上并非如此，感兴趣的信号频率范围很宽，而且是在一个非理想的变化环境中得到的，如何解决这个问题将成为未来发展的重点。 结构健康监测系统涉及许多不同研究领域(如结构、计算机、通讯等)，需要解決多方面的问题(如寻找传器感*测点、*的模态识别方法、*的系统识别方法、误差分析等)，健康监测主要目的是监测累积损伤-自动识别损伤是结构健康监测系统的核心技术，也是当代国际的研究热点。目前的健康监测系统尚不具备损伤识别能力，而真正的健康监测系统必须具备自识别损伤的能力。桥梁监测系统涉及结构、计算机、通讯等多个领域，需要多学科的研究。世界上许多新建的大跨桥都安装有监测系统，桥梁监测系統反映了一个*的结构试验技术和桥梁管理的综合实力，是国际上的前沿热点研究领域，目前正迅速发展。健康诊断作为土木基础设施系统管理的一部分，越来越受到人们的重视 。

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 。

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