概述

眾所周知，建筑物從施工到使用過程期間，混凝土或鋼結構的重點部位的受力、變形以及受到的風荷載和溫度變化等都是影響其結構健康的因素，通過進行長期的健康檢測，可以準確及時地記錄和掌握這些參數的演變情況，從而可對其結構耐久性做出判別。近年來，隨著大型建筑的增多和高科技的應用，建筑物健康監測正向一體化、自動化、數字化、智能化的方向發展。

才茂大型空間建筑結構監測系統主要面向以機場航站樓、高鐵站、大型樓宇、體育場、博物館、古建筑等大型建筑領域，對相關建筑結構安全進行實時健康監測。

在監測方案設計、采集設備安裝、軟件系統集成三方面，都有針對性的滿足了大跨度空間結構的監測要求，并結合大跨度空間結構大規模、大面積空間布局、靜態應力和形變為主、材料性質以鋼材為主的特點，完整實現了相應的大跨度結構實時監測和體系結構安全性評價體系，并能夠對結構故障進行實時預警。

大型空間建筑結構監測專用于土木建筑行業工程，是一套集測試儀器、數據采集與處理系統、通訊系統等于一體的自動化監測系統，可用于諸如電視塔、大廈、體育場館等檢測超高建筑物的結構及安全檢測，也適用于一般建筑物的檢（監）測。才茂監測系統具有品質高、適應性強、兼容性廣等特性，在土木建筑監測的項目工程化方面具有豐富的領先經驗。

大型空間結構健康監測系統應用

監測項目

在大型空間結構監測自動化解決方案中，監測內容主要是針對應力、應變、溫度、沉降、傾斜、位移等物理量進行監測。具體為：

? 變形監測（水平位移、垂直位移、偏距、傾斜、撓度、裂縫）

? 動力響應監測（結構振動位移、速度、加速度）

? 結構應力應變、溫度監測

? 風環境監測

? 視頻監控

空間結構監測布點示意圖

系統組成

才茂空間結構工程在線監測系統主要分為：工程概況、在線監測、預警管理、文檔管理和系統配置等幾個子系統。

工程概況：匯總結構工程日常的安全狀況和信息通知，用戶可簡單了解結構工程的整體安全狀況。

在線監測：對工程進行實時監測并進行采集評估的系統，包括遠程監測、健康評估、風險預報、風險跟蹤等模塊。系統能夠實時對邊坡工程結構的監測數據進行跟蹤和查詢等功能，包括錄入的歷史數據可根據不同的查詢條件進行查閱。遠程監測查詢的數據包括原始波長、頻率及由公式換算后的數據。

預警管理：對風險預報中提及的典型斷面進行風險的動態管理與控制。對結構工程進行綜合的健康預警管理，是否存在結構風險，對辨識出風險源的發展狀態、現場控制措施、風險控制效果等進行跟蹤記錄，同時輔以圖片等多種表現形式，并對風險管理做過程記錄備查。

文檔管理：匯集各種工程參考資料，以供工程各方查閱。

綜合管理：配置部署各種工程、監測項目、風險源、測組、測點、儀器參數等屬性，以及配置各種模板和用戶權限。

空間建筑結構在線監測系統軟件架構

系統特點

? 工程運營期實時監控、實時數據采集、存儲、處理

? 遠程檢查管理和控制

? 多樣化數據自動采集和人工校正

? 通過可配置數學建模對結構數據進行智能化分析

? 自動生成各類報表、數據過程線和分布線等

? 對結構變化進行專業化安全評估和多級預警

? 輔助決策與應急預案指揮系統

? 系統設備故障修復和記錄功能

? 自動編制生成專業化報告

? 對多級結構工程進行統一分布式管理和統一云技術處理

? 強大的用戶界面、數據模型和報告模板自定義功能

關于結構健康監測

結構健康監測是指對工程結構實施損傷檢測和識別。 我們這里所說的損傷包括材料特性改變或結構體系的幾何特性發生改變，以及邊界條件和體系的連續性，體系的整體連續性對結構的服役能力有至關重要的作用。 結構健康監測涉及到通過分析定期采集的結構布置的傳感器陣列的動力響應數據來觀察體系隨時間推移產生的變化，損傷敏感特征值的提取并通過數據分析來確定結構的健康狀態。對于長期結構健康監測，通過數據定期更新來估計結構老化和惡劣服役環境對工程結構是否有能力繼續實現設計功能。

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