钢结构健康监测必须做吗?结构健康监测与防灾减灾

　　是的，钢结构健康检测作为一项系统性的评估工作，不仅有助于发现潜在问题，而且可以预防事故、延长建筑寿命、提高结构可靠性。

　　钢结构健康监测系统组成

　　一、智能监测系统

　　传感器系统主要由能够感测环境与荷载作用、结构响应、结构几何变形、结构耐久性这四类物理量的传感元件组成，依据结构力学原理进行优化布设，实现对结构整体和局部性能的全面感知。

　　二、结构预警与评估系统

　　结构预警与评估系统主要由高性能计算机和专业分析软件组成，其功能是对预处理过的数据进行力学分析，包括模型修正、模态识别、损伤诊断、状态评估、寿命预测、维护决策等。

　　钢结构健康检测内容：

　　通过监测钢构件的变形、腐蚀、疲劳等情况，可以及时发现结构的损伤和变形，为采取修复和加固措施提供依据。尤其是在遭受自然灾害或长期使用后，钢构件可能会出现疲劳裂纹、腐蚀等问题，对其进行定期监测可以有效避免因结构失稳而引发的安全事故。

　　1 钢结构不均匀沉降监测

　　钢结构不均匀沉降监测选用静力水准仪，一般情况下对钢结构以及底部混凝土结构不均匀沉降进行监测，对结构整体健康状况进行评估，根据评估情况提出并预防处理与防护等措施。根据现有楼体情况，不均与沉降测点布设在大楼地下钢结构或混凝土结构的支撑柱体上(或承重梁)，选取其中柱体(或承重梁)作为测点。

　　2 倾斜监测

　　倾斜监测选用盒式测斜仪。根据《建筑测量变形规范》以及大楼整体情况，在楼体的上部以及对称部位的下部各布设一个倾斜测点，通过上下倾斜角度测量评估大楼水平位移状态，为健康情况作出评估。

　　3 应力应变监测

　　结构应变采用表面应变计，该仪器主要应用于钢结构、公路、桥梁、民用建筑、隧道、地铁等混凝土、钢筋及锚杆的应力测量，具有防水性能好、不受外界环境影响、温度性能稳定等特点。大楼整体为钢结构作为框架，钢结构材料的受力直接影响到整体健康情况，所以对钢结构的典型受力部位做应力应变分析。

　　4 裂缝监测

　　裂缝监测使用裂缝计。钢结构建筑在运营过程中裂缝大多出现在承载动力荷载的构件上，承受静力荷载的构件，受材料、焊接工艺、锈蚀、台风地震等内外在境因素的影响，在超载、温度变化较大、不均匀沉降及变形过大等情况下，也会出现裂缝。钢构件如发现裂缝，就会产生较大的灾害风险，应对同批构件进行全面细致检查，对钢结构焊缝等特殊部位进行裂缝监测。

　　5 振动监测

　　钢结构动力特性参数(频率、振型和阻尼等)和振动水平(振动强度和幅值)是结构整体安全的标志，结构材料强度的退化会引起结构振动特性的改变，例如结构刚度的降低会引起自振频率的降低，局部振型的改变可能预示着结构局部损坏。因此对钢结构动力特性及振动水平的监测能够起到整体上对大楼健康状态监测的目的。振动传感器广泛运用于各种工业需要监测振动的环境中，在桥梁、钢轨、地震、车辆船舶振动等运用都非常成熟。

　　6 楼体水平、竖向位移

　　大楼属于超高层建筑，对大楼整体结构做水平、竖向位移的监测，能很好的反应结构变形情况，评估大楼使用过程稳固情况。楼体水平、竖向位移监测采用GNSS进行监测，GNSS主要用于长期自动化监测尾矿库、大坝、公路、边坡、基坑、建筑桥梁、船泊平台等水平位移和垂直位移监测，采用高性能芯片通过接收卫星信号来计算所处位置的水平和垂直位移。

　　7 环境温湿度监测

　　环境温湿度传感器采用温湿度传感器，该仪器广泛运用于结构环境自动化监测中的温湿度监测，具有操作灵活，使用方便，采用标准RS485通信接口，可与大部分采用RS485接口的设备及系统集成等优点。

　　8 风速风向监测

　　风荷载是结构的主要动力荷载之一。在风荷载作用下将产生振动，引起疲劳损伤累积，导致结构抗力衰减，通过监测风速、风向，统计最大风速值，可以得出结构的风与结构响应关系，了解钢结构受风动力荷载的情况。风速风向的监测主要为风速风向仪，该仪器是一种3轴的无运动部件的超声波风速仪。可以提供一个全面的风场描述，风速仪具有迅速响应，高分辨率和三维风速测量等特点。

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