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        鄭州奧體中心體育場(chǎng)屋蓋結(jié)構(gòu)施工安全監(jiān)測(cè)*

        2021-09-17 00:52:50楊付增賈子光辛承祖
        施工技術(shù)(中英文) 2021年14期
        關(guān)鍵詞:吊點(diǎn)桁架張拉

        楊付增,賈子光,任 亮,鞠 曉,辛承祖

        (1.河南省建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心站有限公司,河南 鄭州 450053; 2.大連理工大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧 盤錦 124221; 3.大連理工大學(xué)建設(shè)工程學(xué)部,遼寧 大連 116023;4.河南省建筑科學(xué)研究院有限公司,河南 鄭州 450053; 5.大連理工大學(xué)運(yùn)載工程與力學(xué)學(xué)部,遼寧 大連 116024)

        0 引言

        大型空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)承載力強(qiáng),外形美觀,通用性強(qiáng)[1],但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工難度大,多用于大型體育場(chǎng)、會(huì)展中心、車站、機(jī)場(chǎng)等公共設(shè)施[2]。這些設(shè)施使用周期長(zhǎng)、人流密集,有必要對(duì)其施工及運(yùn)營過程中的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)[3]。

        近年來,國內(nèi)外越來越多研究人員從事大型場(chǎng)館結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)[4-5]。李宏男等[6]對(duì)大連市體育場(chǎng)穹頂結(jié)構(gòu)徑向索、環(huán)向索和撐桿應(yīng)力及結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)和支座位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),為結(jié)構(gòu)安全評(píng)估提供可靠數(shù)據(jù)。陳峰[7]針對(duì)福州海峽國際會(huì)展中心擴(kuò)建工程,對(duì)鋼桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)力、振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行評(píng)估計(jì)算,保障了結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全。李平等[8]通過自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)深圳市會(huì)展中心施工運(yùn)營階段應(yīng)力、位移、溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè),保障結(jié)構(gòu)安全。針對(duì)索力監(jiān)測(cè)傳感器布設(shè)困難問題,張宇鑫等[9]提出利用磁通量法和光纖光柵傳感器相結(jié)合的辦法。針對(duì)不同大跨結(jié)構(gòu),研究人員還進(jìn)行相應(yīng)算法研究[10-11]。徐菁等[12]針對(duì)凱威特型單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)中遇到的困難,提出用粒子群算法來優(yōu)化傳感器布置,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行損傷識(shí)別,提高了損傷識(shí)別精度,降低了監(jiān)測(cè)成本。盧偉[13]利用主成分分析法和系統(tǒng)聚類法優(yōu)化傳感器布置,并應(yīng)用于深圳市福田交通樞紐鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。

        本文以鄭州奧體中心體育場(chǎng)屋蓋施工過程為例,開發(fā)新型多用途數(shù)據(jù)采集設(shè)備及監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)施工期間應(yīng)力等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)巨型三角桁架和車輻式索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在提升、焊接、卸載等階段的應(yīng)力變化進(jìn)行研究。對(duì)施工過程中吊點(diǎn)、牛腿等關(guān)鍵部位單獨(dú)進(jìn)行分析。在屋蓋主體結(jié)構(gòu)施工完成后,為研究后續(xù)屋面施工對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)1年的應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

        1 工程概況

        鄭州奧體中心體育場(chǎng)屋蓋平面近似圓形(見圖1),東西向長(zhǎng)331.6m,南北向長(zhǎng)291.5m;看臺(tái)罩棚東西向懸挑長(zhǎng)54.1m,南北向懸挑長(zhǎng)30.8m。賽場(chǎng)內(nèi)罩棚采用新式雜交空間結(jié)構(gòu),即上弦為剛性網(wǎng)架,下弦為張拉索桿體系,整體呈車輻式形狀(見圖2)。賽場(chǎng)外區(qū)域罩棚為正放四角錐雙層網(wǎng)架結(jié)構(gòu),寬20~32m,呈環(huán)狀,位于屋面外圍。此外,南北向空中連廊跨度82m,采用三角形巨型桁架結(jié)構(gòu)。體育場(chǎng)立面為平面桁架結(jié)構(gòu),作為網(wǎng)格支撐。

        圖1 體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意

        圖2 車輻式索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

        2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

        結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)起源于20世紀(jì)80年代,經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展,其應(yīng)用范圍和功能也越來越多樣化[14]。不僅實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè),而且能對(duì)結(jié)構(gòu)物老化、損傷累積做出定量分析[15]。一套完整的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含傳感器子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)(見圖3)。傳感器子系統(tǒng)包括多種類型傳感器測(cè)量待測(cè)結(jié)構(gòu)相應(yīng)物理量。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集傳感器信號(hào),并將信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理分析采集到的信號(hào),評(píng)估結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,其軟件部分可與數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互融合,有效提高工作效率,簡(jiǎn)化流程。因此,開發(fā)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)工程需要的數(shù)據(jù)采集設(shè)備至關(guān)重要。

        圖3 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

        2.1 多類型同步數(shù)據(jù)采集設(shè)備

        對(duì)于超大型工程結(jié)構(gòu),需應(yīng)變、位移、加速度、傾角等傳感器共同滿足監(jiān)測(cè)需要。而且,為保證所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同步,需保證不同種類傳感器能同時(shí)刻、同頻率地進(jìn)行采集。

        本文開發(fā)的多類型同步數(shù)據(jù)采集儀如圖4所示,該采集儀具有15個(gè)光纖信號(hào)通道,32個(gè)電類信號(hào)通道。光纖光柵傳感器通過FC/APC接口連接,電類傳感器則通過全橋或半橋進(jìn)行傳輸。在設(shè)備內(nèi)部?jī)?nèi)置5個(gè)基本解調(diào)模塊,分別為光纖解調(diào)模塊、數(shù)字I/O模塊、電壓模塊、電流模塊及GPS同步模塊,用以解調(diào)不同信號(hào)。該多類型同步采集儀基本參數(shù)如表1所示。

        圖4 多類型同步數(shù)據(jù)采集儀

        表1 多類型同步采集儀基本參數(shù)

        采集儀控制軟件流程如圖5所示,主要由3個(gè)模塊組成:現(xiàn)場(chǎng)可編輯門陣列(FPGA),實(shí)時(shí)控制器(realtime controller)和上位機(jī)程序(calculation terminal)。

        圖5 采集系統(tǒng)軟件流程

        通過以上硬件設(shè)施和控制軟件相互結(jié)合,該多類型同步采集儀實(shí)現(xiàn)了以下功能。

        1)多類型傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)同步采集。FPGA內(nèi)置40MHz全局基準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)光學(xué)和電學(xué)類傳感器局域時(shí)鐘進(jìn)行定時(shí)校準(zhǔn)。

        2)智能化數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)系統(tǒng)能根據(jù)日期將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分段分類保存,避免大量數(shù)據(jù)無效堆積給服務(wù)器存儲(chǔ)空間帶來壓力。

        3)全方位數(shù)據(jù)顯示界面。該系統(tǒng)用戶界面有兩種數(shù)據(jù)顯示形式:①可顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳感器時(shí)程曲線,掌握具體數(shù)據(jù);②可直觀顯示三維空間結(jié)構(gòu)工作狀態(tài),并根據(jù)用戶要求進(jìn)行旋轉(zhuǎn)縮放。這兩種顯示界面相結(jié)合的方法幫助相關(guān)人員及時(shí)了解結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài),保障施工安全。

        2.2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案

        建立體育場(chǎng)屋蓋有限元模型,通過計(jì)算得出傳感器安裝測(cè)點(diǎn)。根據(jù)體育場(chǎng)桁架有限元模型結(jié)構(gòu)分析結(jié)果(見圖6)及相應(yīng)施工順序,參照同類型結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有監(jiān)測(cè)技術(shù),制訂相應(yīng)監(jiān)測(cè)方案。以巨型三角桁架和車輻式索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)結(jié)果為例,對(duì)其在施工過程中的應(yīng)力變化進(jìn)行分析。因施工階段周期較長(zhǎng),溫差變化較大,選用本項(xiàng)目組開發(fā)的低溫敏光纖光柵應(yīng)變傳感器降低溫度對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響。

        圖6 體育場(chǎng)桁架豎向位移計(jì)算結(jié)果(單位:mm)

        2.2.1巨型三角桁架傳感器布置

        巨型三角桁架由上層三角形桁架和兩側(cè)鋼制筒柱組成。在每根筒柱內(nèi)灌注混凝土以加強(qiáng)強(qiáng)度。三角形桁架在地面組裝完成后,通過液壓裝置利用鋼纜吊裝至預(yù)定位置,然后與兩側(cè)部分進(jìn)行焊接。

        根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果,在三角形桁架上布置76個(gè)應(yīng)變傳感器,在桁架內(nèi)側(cè)、外側(cè)和底側(cè)分別布置28,24,24個(gè)。在三角形桁架提升、焊接和卸載階段監(jiān)測(cè)其應(yīng)變變化。根據(jù)桿件受力特點(diǎn),在不同桿件外側(cè)布置2個(gè)或4個(gè)應(yīng)變傳感器,分別標(biāo)注為三角形和正方形測(cè)點(diǎn)(見圖7)。正方形測(cè)點(diǎn)主要針對(duì)管徑較大且受力復(fù)雜的三角桁架弦桿;三角形測(cè)點(diǎn)則針對(duì)起輔助作用且受力較小的桁架腹桿。為獲取較大的應(yīng)變響應(yīng),所有測(cè)點(diǎn)均位于對(duì)應(yīng)桿件中部位置。

        圖7 測(cè)點(diǎn)布置

        2.2.2索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)傳感器布置

        車輻式索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由徑向索、環(huán)向索和撐桿組成。徑向索呈折線布置共42榀;環(huán)向索為橢圓形空間曲線,長(zhǎng)軸處標(biāo)高高于短軸處。在施工過程中,通過分批次分階段張拉徑向索,為整個(gè)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力,因此,針對(duì)徑向索應(yīng)力變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性,只選取1/4橢圓徑向索安裝傳感器。索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)布置如圖8所示,布置56個(gè)正方形測(cè)點(diǎn),共計(jì)224個(gè)傳感器。傳感器均布置于索桿端頭向內(nèi)1倍管徑處。

        圖8 索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)布置

        2.3 光纖光柵傳感器安裝

        光纖光柵傳感器夾持支座安裝方法主要有焊接和膠粘兩種。膠粘法操作簡(jiǎn)單,適用于短期監(jiān)測(cè),但穩(wěn)定性易受溫度、濕度和酸堿性等因素影響,因此,一般選擇焊接形式進(jìn)行安裝。

        為保證安裝在表面的兩端夾持器與傳感器弧面保持一定同軸度,準(zhǔn)備若干同軸度保持棒,控制兩端夾持支座間距為6mm并夾緊,將帶棒夾持裝置與待測(cè)表面焊接。焊接完成后取下同軸保持棒,安裝光纖光柵傳感器。手動(dòng)預(yù)拉伸光纖光柵傳感器,預(yù)拉伸產(chǎn)生的波長(zhǎng)變化量為0.5~1nm,然后將光纖光柵傳感器安裝在支座正中間。

        3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

        3.1 三角桁架提升與卸載結(jié)果分析

        三角桁架在地面完成拼裝后,在牛腿上安裝液壓千斤頂對(duì)桁架進(jìn)行預(yù)提升。預(yù)提升高度為1m,持續(xù)時(shí)間約30min。臨時(shí)在牛腿處與三角桁架吊點(diǎn)相應(yīng)位置設(shè)置傳感器,監(jiān)測(cè)應(yīng)力變化。

        提升吊點(diǎn)設(shè)置在三角桁架兩端自由端,共4個(gè)吊點(diǎn),在每個(gè)吊點(diǎn)位置設(shè)置上下對(duì)稱的2個(gè)傳感器,共8個(gè)傳感器,測(cè)點(diǎn)及吊點(diǎn)布置如圖9所示。吊點(diǎn)1-1,1-2應(yīng)力時(shí)程曲線如圖10所示,吊點(diǎn)1-1處應(yīng)力為正,1-2處應(yīng)力為負(fù);說明該桿件下側(cè)受拉,上側(cè)受壓,符合實(shí)際情況。所有吊點(diǎn)處最大應(yīng)力如表2所示,同側(cè)應(yīng)力均處于同一水平,且小于桿件屈服強(qiáng)度,說明吊點(diǎn)安全。

        圖9 三角桁架底部測(cè)點(diǎn)及吊點(diǎn)布置

        圖10 吊點(diǎn)1-1,1-2應(yīng)力時(shí)程曲線

        表2 吊點(diǎn)處最大應(yīng)力 MPa

        在預(yù)提升期間,對(duì)比各測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力響應(yīng)得出,三角桁架底部跨中3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)有較大響應(yīng)值,且能代表桁架整體受力情況,提取分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。3號(hào)測(cè)點(diǎn)1~4號(hào)傳感器應(yīng)力時(shí)程曲線如圖11a所示。4個(gè)傳感器在施工過程中,應(yīng)力均為正值且數(shù)值較為接近,表明該處桿件只受到軸向拉力,無彎矩作用。4個(gè)傳感器最大應(yīng)力值分別為51.8,48.9,44.7,49.5MPa,均小于材料屈服極限,說明結(jié)構(gòu)安全。4號(hào)測(cè)點(diǎn)處各傳感器應(yīng)力時(shí)程曲線如圖11b所示。其中2,3號(hào)傳感器應(yīng)力為正值,最大拉應(yīng)力分別為40.8,38.4MPa;4號(hào)傳感器應(yīng)力接近于0,最大值僅為0.9MPa;1號(hào)傳感器應(yīng)力為負(fù)值,最大壓應(yīng)力為-9.6MPa。綜合各傳感器數(shù)據(jù)可知,該構(gòu)件同時(shí)受到軸向力和彎矩作用。根據(jù)應(yīng)力變化范圍可以看出,該結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。

        圖11 預(yù)提升階段3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)程曲線

        三角桁架預(yù)提升結(jié)束且應(yīng)力穩(wěn)定后,對(duì)其進(jìn)行分段提升。即每提升一段距離調(diào)整1次千斤頂液壓,直至預(yù)定位置。分段提升階段共用時(shí)12h,提升速度較緩慢。提升階段3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)程曲線如圖12所示。由圖12可知,在提升過程中最大應(yīng)力值來自4-2傳感器,應(yīng)力變化幅度為3.1MPa。綜合3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)各傳感器,應(yīng)力均在4MPa以內(nèi)。此外,其他測(cè)點(diǎn)應(yīng)力處于較低水平,不作單獨(dú)討論。證明提升階段對(duì)桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響不大,結(jié)合預(yù)提升階段應(yīng)力分布,結(jié)構(gòu)在提升階段均處于安全范圍。

        圖12 提升階段3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)程曲線

        2017年10月2日將三角桁架與兩側(cè)筒柱焊接完成,11月9日對(duì)牛腿處液壓千斤頂逐級(jí)卸載直至外力為0。牛腿處結(jié)構(gòu)較小但作為整體結(jié)構(gòu)在施工過程中的主要支撐點(diǎn),有必要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在牛腿上距初始點(diǎn)0.5m處安裝1個(gè)光纖光柵傳感器(FBG);同時(shí)安裝1條長(zhǎng)度為1.15m的分布式光纖傳感器(見圖13),監(jiān)測(cè)牛腿在長(zhǎng)度范圍內(nèi)的應(yīng)力隨卸載時(shí)間的變化。應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖14所示,在同一時(shí)刻,光纖光柵傳感器(FBG)與分布式光纖傳感器0.5m處監(jiān)測(cè)結(jié)果基本吻合。隨著卸載進(jìn)行,牛腿處壓應(yīng)力逐漸增大,最大值仍在安全范圍內(nèi)。與光纖光柵傳感器相比,分布式光纖傳感器監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示牛腿處應(yīng)力沿長(zhǎng)度并非均勻分布而有微小波動(dòng)。

        圖13 牛腿處傳感器布置

        圖14 卸載過程中牛腿應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果

        仍以底部桁架3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)處應(yīng)力變化為依據(jù),分析桁架結(jié)構(gòu)在焊接、卸載過程中的應(yīng)力變化。3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)在41d內(nèi)應(yīng)力變化如圖15所示。各傳感器應(yīng)力相對(duì)變化與預(yù)提升階段大致相同,焊接后3號(hào)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力值明顯增大,4號(hào)測(cè)點(diǎn)4-2,4-3傳感器應(yīng)力值增大而4-1,4-4應(yīng)力值減小。這是由于焊接完成后桁架結(jié)構(gòu)與支撐筒柱形成了一個(gè)新的整體,應(yīng)力重分布。在卸載后各傳感器應(yīng)力值緩慢減小,最大應(yīng)力變化約為20MPa,表明應(yīng)力釋放和內(nèi)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)重新分布等存在一定時(shí)變性,因此,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)十分必要。

        圖15 底部桁架3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)在施工各階段的應(yīng)力時(shí)程曲線

        3.2 索承網(wǎng)格徑向預(yù)張拉施工結(jié)果分析

        根據(jù)索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過拉伸徑向索施加預(yù)應(yīng)力。然后根據(jù)1/4對(duì)稱性原則,對(duì)徑向索分批次分級(jí)張拉直到安裝完成。張拉施工共分為6個(gè)階段,每階段分2批,第1,2批分別有22,20榀徑向索(見圖16)。施工方案如下:①GK1(預(yù)緊),預(yù)緊全部徑向索;②GK2(張拉至30%),先張拉第1批,后張拉第2批,③GK3(張拉至50%),先張拉第2批,后張拉第1批,④GK4(張拉至70%),先張拉第1批,后張拉第2批,⑤GK5(張拉至90%),先張拉第2批,后張拉第1批,⑥GK6(張拉至100%),先張拉第1批,后張拉第2批。

        圖16 徑向索張拉示意

        張拉施工從2018年3月29日開始,GK1用時(shí)1d,GK2~GK6各批次用時(shí)1d,共11d。

        將各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大應(yīng)力與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,如表3所示。由表3可知,在GK1~GK3階段,有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值差距較大,且有限元計(jì)算值無明顯增大;隨著張拉強(qiáng)度的提升,實(shí)測(cè)應(yīng)力值逐級(jí)升高。造成這種差異的原因主要有:實(shí)測(cè)位置與有限元計(jì)算中最大應(yīng)力位置不完全一致;施工過程中施工順序及外界環(huán)境均會(huì)對(duì)實(shí)測(cè)值造成影響;有限元計(jì)算結(jié)果為等效應(yīng)力,而實(shí)測(cè)值只考慮軸向應(yīng)力。因此,有限元模擬并不能給出分批次張拉對(duì)結(jié)構(gòu)后續(xù)施工的影響,表明現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)保證施工安全有重要意義。

        表3 最大應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果與有限元分析結(jié)果對(duì)比

        3.3 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

        索承網(wǎng)格徑向索安裝完成后,桁架整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,只進(jìn)行后續(xù)金屬屋面安裝等裝飾工作,不會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力。因此,對(duì)部分區(qū)域應(yīng)力在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的變化進(jìn)行分析。選取應(yīng)力響應(yīng)最大的傳感器數(shù)據(jù)代表整個(gè)區(qū)域。

        部分索承網(wǎng)格傳感器在2018年4月至2019年4月發(fā)生的應(yīng)力波動(dòng)情況如圖17所示。由圖17可知,結(jié)構(gòu)應(yīng)力整體保持穩(wěn)定,只有在少數(shù)情況下有波動(dòng)。如S20-2桿件在2018年6—7月金屬屋面安裝時(shí),應(yīng)力值降低了22.9MPa。S16-2桿件在2018年10—12月與2019年2—3月分別產(chǎn)生了2次較大波動(dòng)。第1次由相鄰區(qū)域施工造成,而第2次由該區(qū)域金屬屋面安裝造成。因此,除了相應(yīng)的施工造成應(yīng)力變化外,應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果均無太大變化,說明該系統(tǒng)在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)下具有較好的穩(wěn)定性。

        圖17 長(zhǎng)期應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果

        4 結(jié)語

        1)本文開發(fā)的多類型同步采集儀和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)同步采集、自動(dòng)分類存儲(chǔ),具有良好的人機(jī)交互界面。

        2)巨型三角桁架底部桁架測(cè)點(diǎn)和吊點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,提升過程中應(yīng)力變化均在安全范圍內(nèi)。牛腿處分布式應(yīng)變傳感器能反映出應(yīng)力在長(zhǎng)度和時(shí)間上的變化。焊接和卸載后,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)力出現(xiàn)重分布,表明應(yīng)力變化存在一定時(shí)效性。

        3)索承網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在分批次分階段張拉過程中,應(yīng)力與張拉強(qiáng)度呈線性關(guān)系。此外,當(dāng)?shù)貧鉁乇O(jiān)測(cè)結(jié)果也表明低溫敏光纖傳感器能避免溫度對(duì)應(yīng)力結(jié)果的影響。

        4)底部桁架3,4號(hào)測(cè)點(diǎn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,應(yīng)力整體保持穩(wěn)定,但在相關(guān)施工區(qū)域應(yīng)力出現(xiàn)相應(yīng)波動(dòng)。

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