大跨度空间结构健康监测应用研究_张其林

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1、2011年2月施工技术第40卷第4期CONSTRUCTIONTECHNOLOGY3大跨度空间结构健康监测应用研究1211张其林，陈鲁，朱丙虎，李大林(1.同济大学土木工程学院，上海200092;2.上海同济建设工程质量检测站，上海200092)［摘要］重点介绍大跨度结构健康监测用传感器系统的应用和研究现状。提出大跨度空间结构健康监测的方法与原理，并结合工程实例对各种监测方法进行说明。分别对钢构件、索、膜面应力情况和焊接裂纹进行监测，并得出相应监测结果。最后研究了大跨度钢结构的风荷载效应监测、风压和风振监测。介绍相关的传感器原理技术和工程应用，

2、并提出有待研究的若干问题。［关键词］大跨度空间结构;健康监测;应用研究［中图分类号］TU391［文献标识码］A［文章编号］1002-8498(2011)04-0003-06ApplicationandResearchofHealthMonitoringinLargeSpanSpatialStructure1211ZhangQilin，ChenLu，ZhuBinghu，LiDalin(1.SchoolofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China;2.ShanghaiTongji

3、ConstructionQualityInspectionStation，Shanghai200092，China)Abstract:Theapplicationandresearchstatusofthehealthmonitoringsensorsinlargespanspatialstructureareintroducedemphatically.Themethodandprincipleofhealthmonitoringforlargespanspatialstructureareputforward.Thencombinedwi

4、ththeengineeringpractice，themethodofhealthmonitoringisillustrated.Somecomponentsstressofthesteelstructurearemonitored，suchassteelmembers，cable，membranesurface，etc.Thentheweldingcracksaremonitored.Themonitoringresultsareobtainedfinally.Thehealthmonitoringaboutwindeffect，wind

5、pressureandwind-inducedvibrationofthelargespanspatialstructuresareresearched.Themonitoringitems，correspondingsensorsandmethodsaswellassomeengineeringapplicationsarepresented.Thefurtherproblemstobeinvestigatedandsolvedarelisted.Keywords:largespanspatialstructure;healthmonito

6、ring;applicationandresearch大跨度空间结构在我国得到了日益广泛的应缝开展等。鉴于大跨度结构的特点，风环境及结构用，其结构形式也由早期的网架网壳发展到钢管桁表面风压是大跨度结构外部荷载作用监测的重点，架、索结构、膜结构等，其发展趋势是结构尺度日趋而结构应力监测包含钢结构表面应力、索拉力、膜面庞大、建筑外形和结构体系日趋复杂。大跨度结构应力等。结构健康监测系统包含传感器系统、数据一般均具有一定程度的非线性，结构的初始状态与采集与收集系统、结构实时分析与预警系统等，本文设计假定有一定的差异，外部效应特别是风效应影主要介绍大

7、跨度结构健康监测用传感器系统的应用响复杂、现有科技水平无法确切预测，在这种情况和研究现状。下，健康监测对于大跨度结构便显得十分重要。1钢构件应力监测和检测大跨度结构的健康监测内容包含外部荷载作用1.1应变计方法和结构反应2大部分。外部荷载作用主要为地面运表面应变传感器采用高性能弹性材料，经过专动加速度和风环境及结构表面风压等，结构反应主门线切割加工、特殊定型及热处理等工艺。采用无要为结构应力、位移、振动加速度、表面温度、表面裂线数据采集系统，此采集系统包括:数据采集器、中转器、通信主机以及PC等系统和模块。［收稿日期］2010-12-011.

8、2X射线衍射法［作者简介］张其林，同济大学土木工程学院研究员，博士生导师，上海市四平路1239号200092，电话:(021)65983905，E-mail:当多晶