葉志誠　（安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽　合肥　230001）

曲面鋼桁架卸載過程桿件應(yīng)力和結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測

葉志誠（安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽合肥230001）

首先對曲面鋼桁架結(jié)構(gòu)的監(jiān)控內(nèi)容進(jìn)行了簡單的闡述；然后結(jié)合該結(jié)構(gòu)特點，詳細(xì)介紹了測點的分布，變形監(jiān)測測點以及應(yīng)力監(jiān)測測點；最后通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，得到監(jiān)控結(jié)論。

鋼桁架；施工監(jiān)控；變形監(jiān)測；應(yīng)力監(jiān)測

1　監(jiān)測內(nèi)容

1.1監(jiān)測范圍

鋼桁架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位在臨時支撐拆除（卸載過程）結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力和變形監(jiān)測。

1.2監(jiān)測目的

該工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計要求高，為保證項目施工質(zhì)量和安全，保證結(jié)構(gòu)最終完成時的形狀和受力狀態(tài)達(dá)到建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計的預(yù)期目的，必須及時掌握結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位在施工過程中的應(yīng)力應(yīng)變變化，建立嚴(yán)格的監(jiān)控量測制度和有效、暢通的信息反饋、搶險應(yīng)急機制，將監(jiān)測數(shù)據(jù)真實、及時的發(fā)送至相關(guān)各方，使施工進(jìn)入動態(tài)化管理，并進(jìn)行施工決策。

1.3監(jiān)測內(nèi)容及測點數(shù)量

在一般情況下施工監(jiān)測的內(nèi)容都是一些對施工安全性和施工成形準(zhǔn)確性來說比較重要的關(guān)鍵因素。有些特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳力途徑不太明確，結(jié)構(gòu)方案造成的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位處的應(yīng)力與變形則成為施工監(jiān)測過程中的關(guān)鍵性因素。施工過程能及時提供所需的結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化和穩(wěn)定程度，鋼桁架梁的內(nèi)力和撓度等，以保證結(jié)構(gòu)安全，提高施工效率。監(jiān)測內(nèi)容及測點數(shù)量見表1。

監(jiān)測內(nèi)容　表1

2　測點布置

2.1應(yīng)力測點布置

應(yīng)變計布置于HJ1～HJ4（含對稱位置）下弦內(nèi)側(cè)拐彎部位，共布置8個測點；應(yīng)變片布置于HJ1～HJ12（含對稱位置）的下弦內(nèi)側(cè)桿件應(yīng)力較大部位，共36個。測點編號及布置分布圖見圖1、圖2。

圖1　應(yīng)變片分布圖

圖2　應(yīng)變計分布圖

測點編號說明：JHJ1-W～JHJ12-W，第一個J表示應(yīng)變計，HJ表示桁架，1～12表示測點編號，W表示西側(cè)；PHJ1-E，第一個P表示應(yīng)變片，HJ表示桁架，1～12表示測點編號，E表示東側(cè)；PJHHJ1，第一個P表示應(yīng)變片，JHHJ表示肩部桁架梁，1～12表示測點編號。

2.2變形測點布置

桁架變形觀測點主要布置于桁架環(huán)梁上，觀測點處粘貼全站儀反光片。共43個觀測點，變形觀測點分布圖見圖3。

表2卸載前后桿件應(yīng)力變化值匯總表

圖3　變形觀測點分布圖

3　施工過程監(jiān)測結(jié)果

3.1鋼桁架應(yīng)變監(jiān)測

鋼桁架臨時支撐拆除（卸載過程）是施工安全控制的重要階段，臨時支撐拆除階段（即卸載階段）損壞測點數(shù)12個，成活率73%。卸載前后桿件應(yīng)力變化值匯總見表2。

3.2鋼桁架變形監(jiān)測

本次監(jiān)測共布置43個變形觀測點，支撐拆除過程中測點損壞1個，成活率為98%，臨時支撐拆除后，各觀點位移最大變化量分別位于以下部位：水平向最大位移值為11mm，位于C43測點；下?lián)狭孔畲笾禐?9.0mm，位于C43測點。

4　監(jiān)測結(jié)果

①臨時支撐拆除后，HJ1～HJ4（及對稱位置）鋼桁架內(nèi)弦桿彎頭部位有效測點共8個，實測各監(jiān)測點應(yīng)力值在34.0MPa～102MPa之間；PHJ1～PHJ12（及對稱位置）鋼桁架內(nèi)弦桿彎頭部位下方有效測點共17個，實測各監(jiān)測點應(yīng)力值在-44.0MPa～-74.8MPa之間；JHHJ肩部桁架梁內(nèi)側(cè)上弦有效測點共7個，實測各監(jiān)測點應(yīng)力值在32.9MPa～66.1MPa之間。

②臨時支撐拆除后，各觀點位移最大變化量分別位于以下部位：水平向最大位移值為11mm，位于C43測點；下?lián)狭孔畲笾禐?9.0mm，位于C43測點。

③卸載后，各監(jiān)測點應(yīng)力值均未超過鋼材的材料屈服限值的30%，變形監(jiān)測值未超過規(guī)范限值。整個卸載過程安全可靠，結(jié)構(gòu)最終位形與設(shè)計位形相吻合。

［1］羅永峰，王春江，陳曉明.建筑鋼結(jié)構(gòu)施工力學(xué)原理［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

［2］郭彥林，郭宇飛，高巍.國家體育場鋼結(jié)構(gòu)屋蓋落架過程模擬分析［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2005（5）.

TU311.2

A

1007-7359（2016）04-0272-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.108

葉志誠（1988-），男，安徽六安人，畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué)，碩士；助理工程師，主要從事結(jié)構(gòu)檢測方面的工作。