大跨空間鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與施工模擬分析.pdf

1、空間結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平是一個(gè)國家土木建筑業(yè)水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是近年來空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。如何保證這些大跨鋼結(jié)構(gòu)在施工及運(yùn)營階段的安全性及穩(wěn)定性是目前研究的方向。本文結(jié)合對西寧海湖體育中心體育館施工及運(yùn)營階段的健康監(jiān)測，對結(jié)構(gòu)卸載、屋面加載及后期的長期運(yùn)營的安全性進(jìn)行了分析，確保結(jié)構(gòu)的施工安全和正常使用。
　　 首先，本文以西寧體育館為背景，對大跨鋼結(jié)構(gòu)的監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了簡要介紹，主要涉及到以電阻式應(yīng)變片、

2、光纖光柵應(yīng)變計(jì)、鋼弦表面應(yīng)變計(jì)為對象的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，及以全站儀，靜力水準(zhǔn)儀為對象的結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測。
　　 其次，大跨度鋼屋蓋施工過程中受力情況與成型后是不同的，須考慮施工過程中結(jié)構(gòu)體系的變化。本文結(jié)合西寧海湖體育中心體育館鋼屋蓋支撐卸載工程的施工特點(diǎn)，給出其支撐卸載的總體方案，并對其結(jié)構(gòu)位移及關(guān)鍵桿件的應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測;同時(shí)，應(yīng)用ANSYS有限元軟件分析其卸載過程，確定卸載過程中關(guān)鍵桿件應(yīng)力和結(jié)構(gòu)變形的變化范圍，并與實(shí)測數(shù)據(jù)對比分

3、析。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)屋蓋支撐卸載后各測點(diǎn)的豎向高程均符合設(shè)計(jì)要求，其關(guān)鍵桿件的內(nèi)力相對于其卸載之前的應(yīng)力變化不大，且所有桿件的應(yīng)力隨卸載過程的進(jìn)行變化都比較平緩，符合設(shè)計(jì)要求。
　　 最后，同樣以西寧體育館為背景，對大跨鋼結(jié)構(gòu)施工階段屋面板、馬道、音響設(shè)備及商業(yè)吊掛荷載的加載進(jìn)行了分析及實(shí)時(shí)監(jiān)測。結(jié)果表明，后期的屋面及設(shè)備荷載的加載對結(jié)構(gòu)桿件受力及結(jié)構(gòu)整體位移影響比較小，ANSYS有限元分析結(jié)果和現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果存在誤差，但總體趨勢符