網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)可以說是我國(guó)建筑建設(shè)中的一大創(chuàng)新。雖然網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)建筑造型新穎時(shí)尚，但結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)卻比較復(fù)雜，而且比較容易受多種偏差因素，如溫度、節(jié)點(diǎn)剛性、異型網(wǎng)殼形式等的影響，故而很容易對(duì)結(jié)構(gòu)的安全可靠度造成威脅，所以，加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)的安全防護(hù)至關(guān)重要。本期話題誠邀我司專門技術(shù)人員就網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)的安全防護(hù)措施作以如下簡(jiǎn)單概述。

鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)的安全防護(hù)措施的較佳選擇。網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目主要包括環(huán)境荷載、結(jié)構(gòu)整體和局部響應(yīng)特征，具體如下：

1.溫度監(jiān)測(cè)：由于溫度場(chǎng)的變化，使結(jié)構(gòu)變形伸縮，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分布在外界溫度影響的情況下會(huì)產(chǎn)生重大的變化。當(dāng)主要構(gòu)件受到約束時(shí)，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度產(chǎn)生不利影響，有時(shí)甚至裂縫，降低結(jié)構(gòu)壽命。在網(wǎng)殼部分桿件上安裝溫度傳感器，利用測(cè)量溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合插值算法，獲得作用在整個(gè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)上的完整溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，從而對(duì)結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)變測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正；結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)也是結(jié)構(gòu)模型修正和安全評(píng)定的重要內(nèi)容。

2.結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)：結(jié)構(gòu)振動(dòng)的信息主要為加速度信號(hào)，利用加速度傳感器，監(jiān)測(cè)網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)加速度響應(yīng)，監(jiān)測(cè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)頻率和模態(tài)等振動(dòng)特征的變化。引起振動(dòng)的有風(fēng)和地震，通過振動(dòng)監(jiān)測(cè)將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)測(cè)的結(jié)構(gòu)模態(tài)特性與健康結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性進(jìn)行比較，判斷結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)是否發(fā)生變化以及變化的幅度。進(jìn)一步對(duì)有限元模型進(jìn)行修正，從而進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)做深入分析，并做出安全評(píng)定和預(yù)警。

3.風(fēng)速監(jiān)測(cè)：穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)天窗中部布置三維超聲風(fēng)速儀，通過風(fēng)和環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解作用在結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載和溫度荷載。風(fēng)荷載是控制大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要側(cè)向荷載，正確了解風(fēng)荷載的作用，關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)型，其監(jiān)測(cè)值可作為結(jié)構(gòu)安全評(píng)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.應(yīng)力與節(jié)點(diǎn)焊縫狀態(tài)監(jiān)測(cè)：由于鋼結(jié)構(gòu)特別的結(jié)構(gòu)形式，各部分構(gòu)件受力狀態(tài)差異很大且十分復(fù)雜。因此，監(jiān)測(cè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵桿件以及內(nèi)力和應(yīng)力水平較高的易損桿件是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要部分。根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵桿件和受力特點(diǎn)的分析，確定網(wǎng)殼各部分監(jiān)測(cè)桿件的位置，以及所需監(jiān)測(cè)的內(nèi)容。

5.結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測(cè)：網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支座位移變化，將直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，監(jiān)測(cè)支座位移狀態(tài)與結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)結(jié)合，可以準(zhǔn)確獲得結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)支座位移超過給定的限值時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以給出及時(shí)的預(yù)警。

作為一種新的結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目比較全，而且還能體現(xiàn)出整體結(jié)構(gòu)受外部和內(nèi)部多種因素的影響狀態(tài)，并可以結(jié)合監(jiān)測(cè)獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，故而對(duì)于保障網(wǎng)殼式鋼結(jié)構(gòu)局部和整體的健康情況具有非常大的幫助。

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