摘 要:自從進(jìn)入到21世紀(jì)以后我國(guó)的大跨度空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建設(shè)得到了高速發(fā)展,隨著我們的基礎(chǔ)設(shè)施的施工建造正在進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展潮,也為更高程度的提高發(fā)展水平,大跨度空間結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)與分析準(zhǔn)確的將設(shè)計(jì)和施工連接起來(lái),不僅是建筑工程施工的一個(gè)重要組成部分,同時(shí)也是建筑施工過(guò)程之中最為困難的環(huán)節(jié)。本文分析了了大跨度空間結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程。
關(guān)鍵詞:大跨度空間結(jié)構(gòu)、施工、監(jiān)測(cè)分析
1.工程安全監(jiān)測(cè)分析重要性及其作用
工程的安全必須要放在施工的重要位置,因?yàn)槠洳粌H僅涉及到工程的整體進(jìn)展情況,更是對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人身安全有重大影響,長(zhǎng)久以來(lái),建筑施工的工程管理受到了國(guó)家相關(guān)部門的高度重視,伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,如何更加出色的完成建筑工程施工,保證施工質(zhì)量已經(jīng)成為了我們現(xiàn)在需要重視的首要問(wèn)題。
進(jìn)入21世紀(jì)以后,在西方發(fā)達(dá)國(guó)家之中大跨度空間結(jié)構(gòu)施工項(xiàng)目發(fā)展迅速,大型建筑物的跨度也從最初的100-200M發(fā)展到了1000M以上,建筑物所占空間結(jié)構(gòu)逐步擴(kuò)大,著名的大跨度結(jié)構(gòu)建筑有很多,例如:北美洲亞特蘭大舉辦奧運(yùn)會(huì)時(shí)的主要場(chǎng)館,我國(guó)北京的國(guó)家大劇院,廣州的新光大橋,上海的盧浦大橋。
從全球范圍內(nèi)大跨度建筑的發(fā)展情況來(lái)看,隨著時(shí)間的推移,大跨度空間結(jié)構(gòu)施工已經(jīng)從原本的非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)建筑逐步變?yōu)楸淮蟊娝鶑V泛接受的新的建筑形式,以當(dāng)今的形式來(lái)看,一個(gè)國(guó)家能否建造出優(yōu)秀的大跨度建筑物已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家建筑能力水平的重要標(biāo)志之一。
由于我國(guó)大跨度空間結(jié)構(gòu)起步較晚,與世界接軌時(shí)間較短,導(dǎo)致我國(guó)大跨度空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)比較薄弱,但是隨著我國(guó)奧運(yùn)會(huì)以及世博會(huì)的舉辦,經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展勢(shì)頭也極其迅猛,各種不同的類型結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),建筑物的形態(tài)趨于多樣化,大跨度空間結(jié)構(gòu)施工方面的相應(yīng)理論也在不斷完善發(fā)展。從總體上來(lái)看,我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)于大跨度空間結(jié)構(gòu)建筑的需求量遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家,當(dāng)然發(fā)展的同時(shí)也存在一些問(wèn)題,國(guó)際上許多大跨度空間建筑在施工過(guò)程或者使用過(guò)程中都出現(xiàn)過(guò)重大的安全事故,面對(duì)該種情況,大跨度空間結(jié)構(gòu)施工的分析與監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。
2.大跨度空間結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測(cè)分析的主要過(guò)程。
檢測(cè)與分析的工作應(yīng)該從整個(gè)建筑工程的整體出發(fā),包括設(shè)計(jì)、施工、使用等多個(gè)方面,總體來(lái)講可以分為以下幾個(gè)方面:
2.1制定前期的監(jiān)測(cè)方案,選擇正確的監(jiān)測(cè)儀器
在監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行之初要根據(jù)建筑工程的整體規(guī)模,主要特點(diǎn)以及建筑功能來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì),要選擇能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)施工狀況的精密儀器,對(duì)于監(jiān)測(cè)的工程要進(jìn)行模擬計(jì)算,在充分掌握理論的基礎(chǔ)上讓理論與實(shí)踐相結(jié)合,保證監(jiān)測(cè)的合理性和科學(xué)性,提供可供分析的科學(xué)數(shù)據(jù)。
2.2要將傳感器和觀測(cè)標(biāo)志安放到正確位置。
在進(jìn)行該項(xiàng)工作之前,首先要保證傳感器能夠正常工作,另外也要選擇合適的位置以及適當(dāng)?shù)木嚯x,并采取一些合理的避讓措施。從而保證傳感器和觀測(cè)標(biāo)志有較高的成活率,在傳感器與觀測(cè)標(biāo)志的埋設(shè)過(guò)程中施工條件復(fù)雜多樣,所以必須要充分做好協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作的準(zhǔn)備。
2.3檢測(cè)階段
檢測(cè)過(guò)程一共分為兩個(gè)階段,在建筑的施工過(guò)程中和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中都要進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)階段的主要目的是為了后期分析提供相關(guān)數(shù)據(jù),為之后的分析工作做好準(zhǔn)備。
2.4分析與反分析
當(dāng)準(zhǔn)確的掌握了檢測(cè)建筑的狀態(tài)以后,就要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決檢測(cè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,并通過(guò)相應(yīng)方面的信息進(jìn)行反分析。評(píng)價(jià)分析工作要和數(shù)據(jù)收集工作同時(shí)進(jìn)行,一旦收集到相關(guān)數(shù)據(jù)就要開(kāi)始展開(kāi)分析工作,總而言之就是一定要保證檢測(cè)的及時(shí)性,保證數(shù)據(jù)的新鮮性,保證分析結(jié)論的合理性。
3.主要施工檢測(cè)技術(shù)及方法
3.1幾何變形監(jiān)測(cè)法
從工程建筑領(lǐng)域來(lái)看,幾何變形的檢測(cè)方法已經(jīng)持續(xù)多年,20世紀(jì)60年代以來(lái)幾何變形監(jiān)測(cè)工作高速發(fā)展,從傳統(tǒng)的角度來(lái)看變形觀測(cè)方法主要分為幾何分析和物理分析兩種。幾何分析的主要內(nèi)涵是通過(guò)對(duì)變形多方面全角度的分析,從而找出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律和主要特征。變形監(jiān)測(cè)的方法主要重在研究建筑結(jié)構(gòu)的空間三維結(jié)構(gòu)方面,用于測(cè)量的儀器包括:水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等,同時(shí)也要應(yīng)用必要的攝影測(cè)量設(shè)備以備不時(shí)之需。變形測(cè)量技術(shù)從總體來(lái)講已經(jīng)比較成熟,可以準(zhǔn)確的測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù),隨著激光技術(shù),電子信息技術(shù),GPS技術(shù)的發(fā)展,變形監(jiān)測(cè)技術(shù)也將融合多種新鮮技術(shù),實(shí)現(xiàn)發(fā)展。
3.2應(yīng)力監(jiān)測(cè)
在外力作用下,工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,考察整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布是評(píng)定界工作狀況的主要指標(biāo),但是就當(dāng)前的技術(shù)手段來(lái)看,實(shí)現(xiàn)直接的測(cè)定構(gòu)件應(yīng)力是極其困難的,同時(shí)應(yīng)力監(jiān)測(cè)的部位也要選擇安裝施工過(guò)程中應(yīng)力較大的部位,并多方面的考慮不同型號(hào)的杠桿。常用的方法有以下兩種。
(1)電阻應(yīng)變片法
由于電阻絲本身的應(yīng)變效應(yīng),電阻片應(yīng)變片可以運(yùn)用到監(jiān)測(cè)過(guò)程之中去,當(dāng)有外力作用在電阻應(yīng)變片上時(shí)電阻應(yīng)變片會(huì)發(fā)生形變,細(xì)微的形變可以通過(guò)金屬應(yīng)變測(cè)試儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)搜集建筑結(jié)構(gòu)的整體情況。此種方法比較節(jié)約成本,應(yīng)變電阻的售價(jià)較低,在監(jiān)測(cè)同等是施工環(huán)境下可以起到節(jié)約成本的效果,但是與此同時(shí)此種方法卻需要花費(fèi)大量的時(shí)間,而且平時(shí)的布置工作比較復(fù)雜,對(duì)周圍的環(huán)境反應(yīng)較大,粘貼用品需要及時(shí)更換,電阻應(yīng)變片的靈敏度不穩(wěn)定,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值發(fā)生變化。
(2)振弦式應(yīng)變傳感器法
將一根確定長(zhǎng)度的鋼弦安置在兩個(gè)不同的安裝塊之間,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生形變時(shí)會(huì)引起鋼弦本身的變化,從而通過(guò)測(cè)量?jī)x得出建筑結(jié)構(gòu)的變化情況。振弦是應(yīng)變感應(yīng)器無(wú)需電流,主要是通過(guò)正常的振動(dòng)頻率來(lái)檢測(cè)變動(dòng)信息,而且有著極強(qiáng)的抗干擾能力, 可以保證在長(zhǎng)距離的傳輸情況下不失真,而且可以重復(fù)使用,方便快捷,08年奧運(yùn)會(huì)時(shí)我國(guó)的奧運(yùn)主場(chǎng)館鳥(niǎo)巢就運(yùn)用了此種方法。正常的鋼弦使用時(shí)間是3年左右,振弦式感應(yīng)法并不適合大規(guī)模的集成使用,而且使用比較復(fù)雜。
我國(guó)目前大跨度空間結(jié)構(gòu)施工還處于發(fā)展階段,在檢測(cè)與分析方面主要存在以下一些問(wèn)題:就當(dāng)前情況來(lái)看,混凝土的建筑結(jié)構(gòu)問(wèn)題與建筑變形之間還沒(méi)有精確地計(jì)算補(bǔ)償方法。施工控制中結(jié)構(gòu)分析方法主要采用正裝分析和倒裝分析,要根據(jù)不同的施工階段建立不同的分析模型,分析工作的模擬過(guò)程比較繁瑣.必須采取相應(yīng)的方法解決上述問(wèn)題才能讓我國(guó)的大跨度空間結(jié)構(gòu)施工有更好的發(fā)展。
結(jié)語(yǔ):大跨度空間結(jié)構(gòu)建筑還有很長(zhǎng)的一段路要走,檢測(cè)與分析工作的開(kāi)展是保證大跨度空間結(jié)構(gòu)施工合理開(kāi)展,安全投入使用的重中之重,外部集合變形與內(nèi)部應(yīng)力監(jiān)測(cè)的手段必須要充分結(jié)合使用,將其充分運(yùn)用到大跨度空間結(jié)構(gòu)施工的具體工作中去。
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