钢结构健康监测方法以济南奥体中心为例

钢结构健康监测方法-以济南奥体中心为例授课教师：马晓大跨度空间钢结构应用广泛济南奥体中心国家体育场“鸟巢”

水立方深圳大运会体育场济南奥体中心体育场内景济南奥体中心体育馆内景对大跨度钢结构进行监测意义重大以济南奥体中心为例了解钢结构健康监测的方法济南奥体中心全景济南奥体中心体育场内景济南奥体中心体育馆内景结构健康监测（StructuralHealthMonitoring，简称SHM）指利用现场的无损传感技术，通过包括结构响应在内的结构系统特性分析，达到检测结构损伤或退化的目的。

结构健康监测可以监控结构的整体行为，对结构的损伤位置和程度进行诊断，对结构的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估，为结构在突发事件下或结构使用状况严重异常时触发预警信号，为结构的维修、养护与管理决策提供依据和指导。结构健康监测概念钢结构监测项目钢结构监测项目应力及温度监测风环境监测结构振动加速度监测结构位移监测现代健康监测系统集成结构健康监测系统的集成架构和传输流程现代健康监测系统集成

大型钢结构健康监测传感器子系统设备

焊接式光纤光栅应变传感器和温度传感器三维风速仪EM磁通量式索力传感器现代健康监测系统集成

大型钢结构健康监测各子系统使用设备

品傲光纤光栅网络分析仪EM-PowerStress磁通量分析仪东华动态测试分析仪现代健康监测系统集成大型钢结构健康监测系统集成的软件实现分析

健康监测远程登录服务端界面数据采集界面远程登录客户端验证济南奥体中心体育场及体育馆钢结构健康监测系统工程应用济南奥体中心整体效果图济南奥体中心体育场及体育馆健康监测济南奥体中心体育场健康监测体育场主钢结构采用折板型空间桁架悬挑结构，结构分为东西两片独立的钢结构罩棚，呈弧形；内部结构包括128榀主桁架、9圈次桁架，总用钢量约7000吨，拼装焊接杆件达到2.4万余根。体育场主钢构效果图体育场主桁架剖面济南奥体中心体育馆健康监测济南奥体中心体育馆主馆钢结构屋盖采用弦支穹顶结构，屋盖形状为圆形，圆形直径为121.5米，屋盖矢高为12.2米，该结构体系由上部单层网壳和下部弦支索杆体系构成，上部单层网壳网格布置形式为Kiewitt型和葵花型内外混合布置形式；下部弦支索杆体系为肋环型布置，设置三道环索，局部布置构造钢棒；其中撑杆采用圆钢管、上下端铰接。体育馆主钢构效果图体育馆弦支穹顶结构剖面图济南奥体中心健康监测应变监测传感器测点位置考虑以下因素：应变监测部位的选择主要考虑结构在设计静荷载作用下的静应力和在设计动荷载下的交变应力值。

体育场和体育馆应变测点布置方案焊接式光纤光栅应变传感器和温度传感器EM磁通量式索力传感器济南奥体中心健康监测EM磁通量式索力传感器济南奥体中心健康监测应变监测的部位杆件的选择将主要侧重在构件安装施工过程（包括卸载过程）中应力较大的杆件部位，需要同时兼顾不同杆件类型。体育场监测共使用FBG传感器108个，体育馆使用FBG传感器126个，其中有9个为索力传感器。体育场每榀桁架测点布置体育馆半跨截面测点布置济南奥体中心健康监测济南奥体中心健康监测济南奥体中心健康监测济南奥体中心健康监测体育馆支座测点布置体育馆外环网壳节点测点布置

济南奥体中心健康监测体育馆环索应变测量济南奥体中心健康监测现代健康监测系统集成

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