国家体育馆安全监测系统研究

国家体育馆屋盖结构为双向张弦网格结构体系.为保证屋盖结构在奥运期间和今后正常使用期间安全服役,在屋盖结构系统中引入了永久健康监测系统.该监测系统包括监测仪器、数据采集系统和数据分析与处理软件三部分,可以随时对屋盖结构的受力性能、变形状态进行监测.此外,介绍健康监测系统性能,包括稳定性、抗干扰性和远程监控.并分析钢结构变形、索力和应力监测结果.监测结果表明国家体育馆健康监测系统技术先进,稳定可靠.     

雄安站屋盖钢结构无线健康监测系统设计与开发

雄安站屋盖呈椭圆形平面,长轴为450m,短轴为355.5m,其主体结构采用大跨度空间钢结构体系.为了探究该屋盖结构实际受力与变形状态,提高结构运营期间的安全性,设计并开发针对雄安站屋盖结构的无线健康监测系统.详细介绍传感器选型和测点布设方案,建立以应变、位移和温度传感器为基础的全方位结构健康监测感知层,构建以传感器节点、通信路由节点与基站进行数据信息交互的树形网络拓扑传输层,开发集成数据查询、设备管理和报警维护等多种功能的结构监测智慧平台分析层.现场实测数据的分析结果验证了该无线健康监测系统的有效性.该无线健康监测系统的应用,实现了对结构状态的实时掌握,有助于保障雄安站的安全运维.     

三亚亚沙会体育中心体育馆结构设计

三亚亚沙会体育中心体育馆为倒锥体形态的特殊体型超限高层建筑,外围周边柱子均为外倾斜柱(折柱),受力情况复杂。首先对体育馆下部混凝土部分、屋盖钢结构部分和大跨度上人楼盖部分的结构体系进行详细介绍;在此基础上,对体育馆结构设计时的荷载取值、多软件对比分析、钢屋盖及其支座设计等一系列内容做了进一步详细阐述,并重点介绍了周圈外倾斜柱(折柱)的计算长度系数、极限承载能力和节点分析,以及大跨度上人楼盖的舒适度分析和主体结构的大震动力弹塑性分析等。分析结果表明,该体育馆结构具有良好的安全性能。     

某大型体育馆预应力拱形桁架屋盖结构健康监测技术研究

建筑结构健康监测是确保建筑物运营期间安全的重要手段,也是检验设计及施工质量的一种监测方法,主要针对复杂结构的重要部位进行监测验证分析。本文以某大型体育馆预应力拱形桁架屋盖结构的健康监测实践为例,详细论述了该类结构健康监测的意义及监测技术要求,并对关键部位监测数据进行各工况分析,为今后类似结构健康监测提供参考。     

中关村三小新校区体育馆屋盖人致振动控制研究

中关村三小新校区体育馆平面呈椭圆形,屋盖结构的最大跨度39.5m。体育馆屋盖结构具有自身阻尼小、跨度大以及刚度小等特点。基于建筑功能的需要,体育馆的屋盖兼做学校的操场使用。大跨度结构在人群荷载激励下容易产生较大的动力响应,使得屋盖结构的竖向振动加速度超过人体的耐受极限,给人造成不适甚至引起恐慌。采用SAP2000软件建立体育馆屋盖的整体模型,并对其进行模态分析,系统研究屋盖的竖向振动特点,根据结构自振特性,为减小振动不适感,在屋盖结构上布置了54个调谐质量阻尼器,参照中国规范和英国标准设定屋盖结构振动加速度限值。选取不同运动的荷载激励时程,通过多点输入计算屋盖结构的竖向加速度响应。理论分析和实测结果表明,该减振方案可以有效地减小振动,使屋盖满足舒适度要求。     

武汉体育中心二期工程体育馆屋盖张弦网壳结构设计

武汉体育中心二期体育馆工程屋盖结构是一个由扁平网壳、空间拱桁架及空间索系构成的新型空间组合结构,结构中各个子结构关系复杂,计算分析难度大。采用ANSYS软件进行了详细计算,对屋盖结构的特点以及各个子结构的作用进行了分析,结果显示,该结构受力合理,各个子结构具有很强的协同工作能力。通过节点试验及施工监测,验证了结构计算的正确性。     

钢桁架健康监测系统研究——基于福州海峡会展中心扩建工程

福州海峡会展中心扩建工程钢桁架结构型式复杂,为保证结构的安全运营和管养提供成套技术支持,建立场馆的数字化、信息化"档案",研究开发了该结构的健康监测系统。该结构特点,主要针对关键杆件应力、屋盖振动、环境作用以及地震动进行长期监测,并最终研究开发了监测系统的数据分析与安全评定软件。     

风力作用下深圳市民中心屋顶网架结构的智能健康监测

本文以深圳市民中心屋顶网架结构为工程背景,详细探讨了仅需要有限数量传感器就可实现对风力作用下大跨度复杂体型屋盖网架结构整体工作状态的自动监测和未知损伤的自动诊断的智能方法。此方法的关键技术有:网架结构工作状态的智能监测技术,支承钢牛腿工作状态的智能监测技术,网架结构节点焊缝拉裂损伤的自动诊断技术,有损伤网架结构抗倒塌的实时安全评定技术。通过这些智能方法的应用,成功地实现了在最经济的条件下对整个网架结构的全面健康监测。     

柳州党校体育馆大跨度折板屋盖结构设计

详细介绍柳州党校体育馆大跨度折板屋盖结构的分析和设计方法,根据柳州党校组团的建筑风格,将体育馆屋盖设计成折板屋盖,并在屋盖受拉区张拉预应力,以控制裂缝。在结构分析时,考虑不同计算模型的简化对计算结果的影响,该屋盖结构设计与建筑风格有机结合,完美实现了经济与建筑美观的统一。     

浙江大学新校区体育馆钢屋盖结构设计

浙江大学新校区体育馆钢结构屋盖是由桅杆斜拉索网系统、钢结构屋盖系统、周边支承钢柱系统以及低屋面周边挑檐系统四部分构成,整个结构新颖独特,体系比较复杂。采用多个计算软件对该结构体系进行整体及局部的计算和分析,较为准确地得到了结构体系的受力特征和变形情况,合理布置各处截面,优化了设计。     

重庆奥林匹克体育中心钢网架安全监测及数据分析

本文介绍了重庆市奥林匹克体育中心体育场钢结构安全检测系统的构成特点．分析了钢桁架在吊装、塔架拆除、屋面设备安装后的应变监测数据,在结构形成后进行了连续温度监测,并分析了温度对结构内力的影响。     

福州海峡国际会展中心结构健康监测系统设计与分析研究

结构健康监测已成为重大建筑结构工程安全监测重要技术手段,是当前土木工程界研究热点。福州海峡国际会展中心结构健康监测系统包括了四大系统:传感器系统、数据采集和传输系统、数据处理及控制系统和结构健康评估系统。研究总体的设计原则和各子系统设计原则和方法,给出了基于钢屋盖结构体系的安全评估方法。     

Nonlinear F.E. analysis of Montreal Olympic Stadium roof under natural loading conditions

The roof over the Montreal Stadium is composed of a pre-tensioned membrane combined with an eccentric cable-stayed system, i.e. the structure is non-symmetric, which leads to a non-uniform structural response under variable static loads. The Montreal Stadium roof is modelled by finite element method as a three-dimensional structure, accounting for geometrically non linear behaviour.The paper begins by analyzing the free vibrations of the structure, then goes on to consider the static as well as the dynamic effects of wind and snow. The loads induced by wind are simulated as deformation-dependent forces, i.e. follower loads. These analyses enable the structural mechanisms that caused the failure of the roof membrane to be described and better understood. In particular, the paper deals with the first failure, which occurred in an apparently unexceptional condition of wind velocity.     

索管节点应力集中系数的足尺模型试验研究

对4个索管节点进行足尺模型试验,确定索管节点的应力集中系数。在节点的内部和外部均安装了量表以测量焊缝脚部与根部的应力分布。在两种荷载下测量了应力集中系数,一种是沿着主索方向的拉、压力,另一种是垂直支撑上沿着斜撑反作用力方向上的拉、压力。提出了焊缝焊脚和焊根与相应应力集中系数的关系。用硅痕技术和接触式量表测量的焊缝形状和焊根缺口,为将来的有限元模拟以及采用有效切口应力方法研究焊根的破坏提供参考。     

寿光市体育场结构设计

寿光体育场为大跨度拉索空间结构,采用桅杆上设拉索悬挂屋盖内侧,屋盖外侧置于看台后部的钢筋混凝土柱上,屋盖采用钢管主次桁架体系。介绍该工程的结构体系、荷载取值,主要阐述该工程屋盖设计中的两个方面——钢拉索和滑动支座的设计方法,并对比设计控制数据及施工监测数据。结果表明:钢拉索的预拉索力和滑动支座的位移量在实施后均达到设计预期的结果。对于拉索空间结构,设计中应施加预拉索力使风荷载作用下拉索不退出工作;而对于大跨度空间结构,通过支座约束的改变,合理地选择最佳传力途径,可以改善抗震性能并节省造价。     

Frontier of continuous structural health monitoring system for short & medium span bridges and condition assessment

It is becoming an important social problem to make maintenance and rehabilitation of existing short and medium span(10-20 m) bridges because there are a huge amount of short and medium span bridges in service in the world. The kernel of such bridge management is to develop a method of safety(condition) assessment on items which include remaining life and load carrying capacity. Bridge health monitoring using information technology and sensors is capable of providing more accurate knowledge of bridge performance than traditional strategies. The aim of this paper is to introduce a state-of-the-art on not only a rational bridge health monitoring system incorporating with the information and communication technologies for lifetime management of existing short and medium span bridges but also a continuous data collecting system designed for bridge health monitoring of mainly short and medium span bridges. In this paper, although there are some useful monitoring methods for short and medium span bridges based on the qualitative or quantitative information, mainly two advanced structural health monitoring systems are described to review and analyse the potential of utilizing the long term health monitoring in safety assessment and management issues for short and medium span bridge. The first is a special designed mobile in-situ loading device(vehicle) for short and medium span road bridges to assess the structural safety(performance) and derive optimal strategies for maintenance using reliability based method. The second is a long term health monitoring method by using the public buses as part of a public transit system (called bus monitoring system) to be applied mainly to short and medium span bridges, along with safety indices, namely, “characteristic deflection” which is relatively free from the influence of dynamic disturbances due to such factors as the roughness of the road surface, and a structural anomaly parameter.     

武汉天河国际机场T3航站楼钢屋盖结构设计

武汉天河国际机场T3航站楼属于特大型枢纽航空港,屋面为自由双曲面,总投影面积约23.7万m^2,檐口悬挑最大39m,采用两向正交正放空间网格钢结构体系,屋面外围护系统采用直立锁边金属屋面系统,外墙围护系统为玻璃索网幕墙。介绍了T3航站楼屋盖结构分区、结构体系、结构计算设计、节点分析及试验研究等。针对本工程复杂的屋盖曲面建模,自主开发了建模软件,大幅提高了结构建模精度及效率;为了解决普通相贯节点强度不足的问题,采用了自主创新的带暗节点板的相贯节点和铸钢节点,并进行有限元分析和节点试验验证其安全性;创新设计的檩条连接节点,有效地减小了温度作用对钢屋盖的影响及屋面施工标高误差;钢结构健康监测系统的合理设计,确保了钢结构的施工质量和其在投入使用中的安全性及耐久性。     

福建省大学生体育场东看台钢屋盖结构设计

福建省大学生体育场东看台钢屋盖采用空间钢管桁架体系。本文主要介绍了对该结构进行混凝土结构独立模型、钢结构独立模型以及组合模型的结构分析,对于计算结果进行了详细的讨论。经验可供同类工程参考。     

Data anomaly identification method based on local outlier factor and application in monitoring data of heritage building structure

基于结构健康监测，深入挖掘监测数据信息是获取古建筑结构健康状态，是保证其耐久性与安全性的重要手段。为精准开展数据分析与结构安全评估工作，区分硬件异常、人为扰动或环境突变两类数据异常成因，分别定义两类砌体结构古建筑监测数据异常。结合砌体结构古建筑监测数据长期静态缓变的特性，提出基于密度的改进离群点识别算法以提高监测数据清洗的质量。通过对时间序列数据的压缩分割，以及子时间序列数据的转化，实现精准拾取数据中的局部离群点。经定性定量分析，基于局部离群密度的改进离群点识别算法对于识别砌体结构古建筑监测数据局部离群点的准确度高、效率高，能够解决现有数据离群点识别算法不适用于砌体结构古建筑监测数据的问题。