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文檔簡介
1總則
1.0.1為規(guī)范工程結構監(jiān)測技術及相應的監(jiān)測系統(tǒng),做到技術先進、科學可靠、
經濟合理,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于高層與高聳結構、大跨空間結構、橋梁結構、鐵路客站、建(構)
筑物移位工程、建(構)筑物糾傾工程、地下空間結構及隧道等工程結構的監(jiān)測。
1.0.3工程結構的監(jiān)測,除應符合本規(guī)程外,尚應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。
2術語和符號
2.1術語
2.1.1結構健康監(jiān)測structuralhealthmonitoring
利用現(xiàn)場的、無損的、實時的方式采集結構與環(huán)境信息,分析結構反應的各
種特征,獲取結構因環(huán)境因素、損傷或退化而造成的改變。
2.1.2施工期間監(jiān)測constructionmonitoring
施工期間進行的結構監(jiān)測。
2.1.3使用期間監(jiān)測postconstructionmonitoring
使用期間進行的結構監(jiān)測。
2.1.4監(jiān)測系統(tǒng)monitoringsystem
由監(jiān)測設備組成實現(xiàn)一定監(jiān)測功能的軟件及硬件集成。
2.1.5監(jiān)測設備monitoringequipment
監(jiān)測系統(tǒng)中,傳感器、采集儀等硬件的統(tǒng)稱。
2.1.6傳感器transducer/sensor
能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,
通常由敏感元件和轉換元件組成。
2.1.7監(jiān)測頻次timesofmonitoring
單位時間內的監(jiān)測次數(shù)。
2.1.8監(jiān)測預警值precautionvalueformonitoring
為保證工程結構安全或質量及周邊環(huán)境安全,對表征監(jiān)測對象可能發(fā)生異常
或危險狀態(tài)的監(jiān)測量所設定的警戒值。
2.1.9監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性monitoringsystemstability
監(jiān)測系統(tǒng)經過長期使用以后其工作特性保持正常的性能。
2.1.10監(jiān)測設備耐久性monitoringequipmentdurability
監(jiān)測設備在正常使用和維護條件下,隨時間的延續(xù)仍能滿足監(jiān)測設備預定功
能要求的能力。
2.1.11傳感器頻響范圍sensorfrequencyrange
傳感器在此頻率范圍內,輸入信號頻率的變化不會引起其靈敏度和相位發(fā)生
2
超出限值的變化。
2.1.12結構分析模型修正structuralanalyzingmodelupda-ting
通過識別或修正分析模型中的參數(shù),使模型計算分析結果與實際量測值盡可
能接近的過程。
2.1.13損傷識別damageidentification
利用結構的響應數(shù)據(jù)來分析結構物理參數(shù)的變化,判斷結構是否受到損傷,
進而判斷損傷的類型、損傷位置和損傷程度等。
2.1.14安全評估safetyassessment
通過各種可能的測試手段,獲得能夠反映結構安全性的狀態(tài)信息,運用安全性
狀態(tài)評估理論,對結構的安全性進行評估。
2.2符號
fn----n階自振頻率;
I一長度或跨度;
n——振型階數(shù);
P——推力;
r—導線電阻;
T一索力;
—相對變形量;
£——應變;
p——單位長度質量。
3
3基本規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1工程結構健康監(jiān)測可分為施工期間監(jiān)測和使用期間監(jiān)測。
3.1.2施工期間監(jiān)測宜與量測、觀測、檢測及工程控制相結合,使用期間監(jiān)測宜
采用具備數(shù)據(jù)自動采集功能的監(jiān)測系統(tǒng)進行。
3.1.3監(jiān)測期間應進行巡視檢查和系統(tǒng)維護。
3.1.4施工期間監(jiān)測宜與使用期間監(jiān)測統(tǒng)籌考慮。
3.1.5監(jiān)測前應根據(jù)各方的監(jiān)測要求與設計文件明確監(jiān)測目的,結合工程結構特
點、現(xiàn)場及周邊環(huán)境條件等因素,制定監(jiān)測方案。
3.1.6對需要監(jiān)測的結構,設計階段宜提出監(jiān)測要求。
3.1.7下列工程結構的監(jiān)測方案應進行專門論證:
1甲類或復雜的乙類抗震設防類別的高層與高聳結構、大跨空間結構;
2特大及結構形式復雜的橋梁結構;
3發(fā)生嚴重事故,經檢測、處理與評估后恢復施工或使用的工程結構;
4監(jiān)測方案復雜或其他需要論證的工程結構。
3.1.8工程結構監(jiān)測應設定監(jiān)測預警值,監(jiān)測預警值應滿足工程設計及被監(jiān)測對
象的控制要求。
3.1.9監(jiān)測期間,應對監(jiān)測設施采取保護和維護措施。
3.1.10工程結構監(jiān)測應明確其目的和功能,未經監(jiān)測實施單位許可不得改變測點
或損壞傳感器、電纜、采集儀等監(jiān)測設備。
3.2監(jiān)測系統(tǒng)
3.2.1監(jiān)測系統(tǒng)宜具有完整的傳感、調理、采集、傳輸、存儲、數(shù)據(jù)處理及控制、
預警及狀態(tài)評估功能。監(jiān)測系統(tǒng)構建應綜合考慮結構類型、監(jiān)測目的、監(jiān)測頻率、
采集硬件的分布方式、數(shù)據(jù)傳輸方式、監(jiān)測內容、監(jiān)測系統(tǒng)功能等因素。
3.2.2新建工程結構健康監(jiān)測系統(tǒng)宜進行專項設計,與主體結構設計同步進行;
系統(tǒng)構建宜與主體結構施工同步進行。
3.2.3監(jiān)測系統(tǒng)設計應包括下列主要內容:
4
1系統(tǒng)功能與系統(tǒng)架構;
2系統(tǒng)各模塊功能設計及集成;
3監(jiān)測內容和測點選擇、監(jiān)測方法、設備選型與安裝防護;
4系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、管理與分析;
5系統(tǒng)供電、通信;
6系統(tǒng)安全預警和評估;
7系統(tǒng)監(jiān)控中心設計。
3.2.4系統(tǒng)硬件和軟件應技術先進、穩(wěn)定可靠、操作方便、經濟實用、便于維護
更換及擴展升級。
3.2.5監(jiān)測系統(tǒng)硬件的布置宜有一定的冗余度,宜優(yōu)先采用標準成熟的產品。監(jiān)
測系統(tǒng)軟件應與硬件相匹配,且具有兼容性、可擴展性、易維護性和良好的用戶
使用性能。
3.2.6監(jiān)測系統(tǒng)硬件供電、通信需求應由系統(tǒng)設計單位提出,由機電工程設計單
位統(tǒng)一設計預留;監(jiān)控中心應由系統(tǒng)設計單位提出并由工程結構設計單位統(tǒng)一設
計預留。
3.2.7監(jiān)測系統(tǒng)軟硬件均應通過反復集成調試以保證穩(wěn)定可靠運行。監(jiān)測系統(tǒng)的
采樣頻率應滿足監(jiān)測要求,監(jiān)測設備應有良好的保護措施或可維護性,監(jiān)測設備
的維護與更換應保證數(shù)據(jù)的一致性和連續(xù)性。
3.2.8監(jiān)測系統(tǒng)的使用壽命應以能達到監(jiān)測目的為標準,系統(tǒng)一般應長期穩(wěn)定可
罪。
3.2.9完整的監(jiān)測系統(tǒng)應包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理與管
理模塊、數(shù)據(jù)分析與安全評定模塊,并通過系統(tǒng)集成技術將各模塊集成為統(tǒng)一協(xié)
調的整體。
3.2.10傳感器模塊設計應考慮監(jiān)測內容和測點選擇以及傳感器的選型,由荷載與
環(huán)境監(jiān)測、結構整體響應監(jiān)測和結構局部響應監(jiān)測傳感器構成,實現(xiàn)荷載與環(huán)境
信息、結構響應的長期監(jiān)測。
1荷載與環(huán)境監(jiān)測包括風、雨、雪、溫度、地震等;
2結構整體響應包括結構振動、變形、位移、轉角等;
3結構局部響應包括構件應變、拉(壓)力、支座反力、疲勞、腐蝕等。
5
3.2.11數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊由數(shù)據(jù)采集設備、數(shù)據(jù)傳輸設備與纜線、數(shù)據(jù)采集與
傳輸軟件構成,實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)同步采集與傳輸,保證數(shù)據(jù)質量、不失真。
3.2.12數(shù)據(jù)存儲與管理模塊由中心數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)查詢與管理軟硬件構成,實現(xiàn)監(jiān)
測數(shù)據(jù)的處理、查詢、存儲與管理等功能。
1數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)存儲、自動生成報表、報告;
2操作系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫,進行數(shù)據(jù)查詢和管理;
3備份數(shù)據(jù)、自動導入和導出數(shù)據(jù)及手工導入和導出數(shù)據(jù);
4統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準格式和接口,并編入系統(tǒng)說明文檔;
5數(shù)據(jù)安全性,可采取設定不同用戶級別權限和密碼,以及網(wǎng)絡防護等技
術措施。
3.2.13數(shù)據(jù)分析與安全評定模塊由數(shù)據(jù)分析、實時預警、安全評定、專項評估和
報告編制等構成,應實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時在線顯示、數(shù)據(jù)分析、安全評定與預警、監(jiān)測
報告編制等功能。
1數(shù)據(jù)分析應對荷載與環(huán)境數(shù)據(jù)、結構整體響應數(shù)據(jù)和結構局部響應數(shù)據(jù)
進行全面統(tǒng)計分析和特殊分析,為安全預警、安全評估和專項評估提供基礎數(shù)據(jù)。
2安全預警應根據(jù)數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)分析結果進行實時預警。
3安全評估應選用可靠的評估方法,兼顧結構安全評估技術發(fā)展預留升級
接口。
3.3監(jiān)測點與監(jiān)測設備
3.3.1測點應符合下列規(guī)定:
1應反映監(jiān)測對象的實際狀態(tài)及變化趨勢,且宜布置在監(jiān)測參數(shù)值的最大
位置;
2測點的位置、數(shù)量宜根據(jù)結構類型、設計要求、施工過程、監(jiān)測項目及
結構分析結果確定;
3測點的數(shù)量和布置范圍應有冗余量,重要部位應增加測點;
4可利用結構的對稱性,減少測點布置數(shù)量;
5宜便于監(jiān)測設備的安裝、測讀、維護和替代;
6不應妨礙監(jiān)測對象的施工和正常使用;
7在符合上述要求的基礎上,宜縮短信號的傳輸距離。
3.3.2監(jiān)測設備應符合下列規(guī)定:
6
1監(jiān)測設備的選擇應符合監(jiān)測期、監(jiān)測項目與方法及系統(tǒng)功能的要求,并
具有穩(wěn)定性、耐久性、兼容性和可擴展性;
2測得信號的信噪比應符合實際工程分析需求;
3在投入使用前應進行校準;
4應根據(jù)監(jiān)測方法和監(jiān)測功能的要求選擇安裝方式,安裝方式應牢固,安
裝工藝及耐久性應符合監(jiān)測期內的使用要求;
5安裝完成后應及時現(xiàn)場標識并繪制監(jiān)測設備布置圖,存檔備查。
3.3.3監(jiān)測傳感器除應符合本規(guī)范第3.2.7條要求以外,尚應符合下列規(guī)定:
1傳感器的選型應根據(jù)監(jiān)測對象、監(jiān)測項目和監(jiān)測方法的要求,遵循“技術
先進、性能穩(wěn)定、兼顧性價比”的原則;
2宜采用具有補償功能的傳感器;
3傳感器應符合監(jiān)測系統(tǒng)對靈敏度、通頻帶、動態(tài)范圍、量程、線性度、
穩(wěn)定性、供電方式、壽命、采樣頻率等要求。
3.3.4監(jiān)測設備作業(yè)環(huán)境應符合下列規(guī)定:
1信號電纜、監(jiān)測設備與大功率無線電發(fā)射源、高壓輸電線和微波無線電
信號傳輸通道的距離宜符合現(xiàn)行國家標準《綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB
50311的相關要求;
2監(jiān)測接收設備附近不宜有強烈反射信號的大面積水域、大型建筑、金屬
網(wǎng)及無線電干擾源;
3采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)測量時,視場內障礙物高度角不宜大于15。。
3.4巡視檢查與系統(tǒng)維護
3.4.1巡視檢查內容應包括監(jiān)測范圍內的結構和構件變形、開裂、測點布設及監(jiān)
測設備或結合當?shù)亟涷灤_定的其他巡視檢查內容。
3.4.2系統(tǒng)維護應確保監(jiān)測系統(tǒng)運行正常,并進行系統(tǒng)更新。
3.4.3巡視檢查應符合下列規(guī)定:
1巡視檢查以目測為主,可輔以錘、釬、量尺、放大鏡等工器具以及攝像、
攝影等設備進行;
2發(fā)出預警信號時,應加強巡視檢查;當發(fā)現(xiàn)異常或危險情況,應及時通
知相關單位;
7
3巡視檢查的重點是確認基準點、測點的位置未改變及完好狀況,確認監(jiān)
測設備運行正常及保護狀態(tài);
4巡視檢查宜由熟悉本工程情況的人員參加,并相對固定;
5巡視檢查應做好記錄。
8
4監(jiān)測方法與傳感器選型
4.1一般規(guī)定
4.1.1監(jiān)測項目宜根據(jù)監(jiān)測目的、結構類型及受力特點、荷載形式選擇合適的監(jiān)
測參數(shù)和傳感器。
4.1.2監(jiān)測參數(shù)包括應變、變形與裂縫、溫濕度、振動、地震動及地震響應、風
及風致響應、索力和腐蝕等,可劃分為靜態(tài)參數(shù)與動態(tài)參數(shù)兩類,監(jiān)測參數(shù)的選
擇應滿足對結構狀態(tài)進行監(jiān)控、預警及評價的要求。
4.1.3傳感器應滿足量程、測量精度、分辨率、靈敏度、動態(tài)頻響特性、長期穩(wěn)
定性、耐久性、環(huán)境適應性等要求,便于系統(tǒng)集成。
4.2應變監(jiān)測
4.2.1應變監(jiān)測可選用電阻應變計、振弦式應變計、光纖類應變計等應變監(jiān)測元
件進行監(jiān)測。
4.2.2應變計宜根據(jù)監(jiān)測目的和工程要求,以及傳感器技術、環(huán)境特性進行選擇。
4.2.3應變計應符合下列基本規(guī)定:
1量程應與量測范圍相適應,應變量測的精度應為滿量程的0.5%,監(jiān)測值
宜控制為滿量程的30%~80%;
2混凝土構件宜選擇大標距的應變計;應變梯度較大的應力集中區(qū)域,宜
選用標距較小的應變計;
3應變計宜具備溫度補償功能,或采取有效措施消除溫差引起的熱輸出。
4.2.4選用不同類型的應變傳感器應符合下列規(guī)定:
1電阻應變計的測量片和補償片應選用同一規(guī)格產品,并進行屏蔽絕緣保
護;
2振弦式應變計應與匹配的頻率儀配套校準,頻率儀的分辨率不應大于
0.5Hz;
3光纖解調系統(tǒng)各項指標應符合被監(jiān)測對象對待測參數(shù)的規(guī)定。
4.2.5應變傳感器的安裝應符合下列規(guī)定:
1安裝前應逐個確認傳感器的有效性,確保能正常工作;
9
2安裝位置各方向偏離監(jiān)測截面位置不應大于30mm;安裝角度偏差不應
大于±2。;
3安裝中,不同類型傳感器的導線或電纜宜分別集中引出及保護,無電子
識別編號的傳感器應在線纜上標注傳感器編號;
4安裝應牢固,當長期監(jiān)測時,宜采用焊接或栓接方式安裝;
5安裝后應及時對設備進行檢查,滿足要求后方能使用,發(fā)現(xiàn)問題應及時
處理或更換;
6安裝穩(wěn)定后,應進行調試并測定靜態(tài)初始值。
4.2.6應變監(jiān)測應與變形監(jiān)測頻次同步且宜采用實時監(jiān)測。
4.2.7應變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理應符合下列規(guī)定:
1采用電阻應變計量測時,按下列公式對實測應變值進行導線電阻修正:
當采用半橋量測時:
£=£9+》(4.2.7-1)
當采用全橋量測時:
£=/(1+由(4.2.7-1)
式中:€一修正后的應變值;
£,——修正前的應變值;
r——導線電阻(Q);
R——電阻應變計電阻(C)。
2采用光纖類應變計及振弦式應變計量測時,應按校準系數(shù)進行換算。
4.3變形與裂縫監(jiān)測
4.3.1變形監(jiān)測可分為水平位移監(jiān)測、垂直位移監(jiān)測、三維位移監(jiān)測、角位移和
其他位移監(jiān)測。
4.3.2應根據(jù)不同的測量對象,選擇合適的監(jiān)測測量點,測量方向、有效測量長
度及測量儀器。根據(jù)監(jiān)測儀器的種類,監(jiān)測方法可分為機械式測試儀器法、電測
儀器法、光學儀器法及衛(wèi)星定位系統(tǒng)法。
4.3.3變形監(jiān)測應建立基準網(wǎng),采用的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)可與施工采用的
系統(tǒng)一致。局部相對變形測量可不建立基準網(wǎng),但應考慮結構整體變形對監(jiān)測結
10
果的影響。
4.3.4變形監(jiān)測的結果應結合環(huán)境及效應監(jiān)測的結果進行修正。
4.3.5變形監(jiān)測儀器量程應介于測點位移預估值或允許值的2倍?3倍;采用機
械式測試儀器時,精度應為測點位移預估值的1/10o
4.3.6變形監(jiān)測標志應根據(jù)不同工程結構的特點進行設計;變形監(jiān)測標志點應牢
固、適用和便于保護。
4.3.7基坑監(jiān)測應按現(xiàn)行國家標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497的規(guī)
定執(zhí)行;當采用光學儀器法、衛(wèi)星定位系統(tǒng)法進行變形監(jiān)測時,應按現(xiàn)行國家標
準《工程測量規(guī)范》GB50026的規(guī)定執(zhí)行。
4.3.8對于施工階段累積變形較大的結構,應按設計要求采取補償技術修正工程
結構的標高,宜使最終的標高與設計標高一致,標高補償技術應采用預測和監(jiān)測
相結合的方式進行。
4.3.9變形監(jiān)測的頻次應符合下列規(guī)定:
1局部相對變形監(jiān)測的監(jiān)測頻次宜一致;
2結構監(jiān)測可從基礎墊層或基礎底板完成后開始;
3首次監(jiān)測應連續(xù)進行兩次獨立量測,并應取其中數(shù)作為變形量測的初始
值;
4當施工過程遇暫時停工,停工時及復工時應各量測一次,停工期間可根
據(jù)具體情況進行監(jiān)測;
5監(jiān)測過程中,監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警值或發(fā)生異常變形時應增加監(jiān)測次數(shù)。
4.3.10根據(jù)現(xiàn)場條件和精度要求,三維位移可選擇光學儀器法、衛(wèi)星定位系統(tǒng)法
及攝影法進行監(jiān)測。
4.3.11傾斜及撓度監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1傾斜監(jiān)測方法的選擇及相關技術要求應按現(xiàn)行國家標準《工程測量規(guī)范》
GB50026的規(guī)定執(zhí)行;
2重要構件的傾斜監(jiān)測宜采用傾斜傳感器,傾斜傳感器可根據(jù)監(jiān)測要求選
用固定式或便攜式;
3傾斜和撓度監(jiān)測頻次應根據(jù)傾斜或撓度變化速度確定,宜與水平位移監(jiān)
測及垂直位移監(jiān)測頻次相協(xié)調,當發(fā)現(xiàn)傾斜和撓度增大時應及時增加監(jiān)測次數(shù)或
II
進行持續(xù)監(jiān)測。
4.3.12裂縫監(jiān)測宜采用量測、觀測、檢測與監(jiān)測方法獨立或相互結合的方式進行。
4.3.13裂縫監(jiān)測參數(shù)包括裂縫的長度和寬度,監(jiān)測中應符合下列規(guī)定:
1裂縫長度和較大裂縫的寬度可采用鋼尺或機械式測試儀器法測量。直接
測量時可采用裂縫寬度檢驗卡、電子裂縫觀察儀,每個測點每次量測不宜少于3
次;裂縫寬度檢驗卡最小分度值不宜大于0.05mm;利用電子裂縫觀察儀時,量
測精度不宜大于0.02mm;
2當裂縫寬度小于1mm時,宜采用電測儀器法,儀器分辨率不應大于
0.01mm;
3需監(jiān)測裂縫兩側兩點位移的變化時可用結構裂縫監(jiān)測傳感器,傳感器包
括振弦式測縫計、應變式裂縫計或光纖類位移計,傳感器的量程應大于裂縫的預
警寬度,傳感器測量方向應與裂縫走向垂直;
4已發(fā)生開裂結構,宜監(jiān)測裂縫的寬度變化;尚未發(fā)生開裂結構,宜監(jiān)測
結構的應變變化。
4.4溫濕度監(jiān)測
4.4.1溫濕度監(jiān)測宜包括環(huán)境及構件溫度監(jiān)測、環(huán)境濕度監(jiān)測。
4.4.2大體積混凝土溫度監(jiān)測應按現(xiàn)行國家標準《大體積混凝土施工規(guī)范》GB
50496的規(guī)定執(zhí)行。
4.4.3溫度監(jiān)測精度宜為±0.5℃,濕度監(jiān)測精度宜為±2%RH。
4.4.4環(huán)境及構件溫度監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1溫度監(jiān)測點應布置在溫度特征代表點和溫度梯度變化較大位置,宜對稱、
均勻,應反映結構豎向及水平向溫度場變化規(guī)律;
2相對獨立空間應設1個~3個點,當面積或跨度較大時,以及結構構件應
力及變形受環(huán)境溫度影響大的區(qū)域,宜增加測點;
3大氣溫度儀可與風速儀一并安裝在結構表面,并應直接置于大氣中以獲
得有代表性的溫度值;
4監(jiān)測整個結構的溫度場分布和不同部位結構溫度與環(huán)境溫度對應關系時,
測點宜覆蓋整個結構區(qū)域;
12
5溫度傳感器宜選用監(jiān)測范圍大、精度高、線性化及穩(wěn)定性好的傳感器;
6監(jiān)測頻次宜與結構應力監(jiān)測和變形監(jiān)測保持一致;
7長期溫度監(jiān)測時,監(jiān)測結果應包括日平均溫度、日最高溫度和日最低溫
度;結構溫度分布監(jiān)測時,宜繪制結構溫度分布等溫線圖。
4.4.5環(huán)境濕度監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1濕度宜采用相對濕度表示,濕度計監(jiān)測范圍應為12%RH?99%RH;
2濕度傳感器要求響應時間短、溫度系數(shù)小,穩(wěn)定性好以及濕滯后作用低;
3大氣濕度儀宜與溫度儀、風速儀一并安裝;宜布置在結構內濕度變化大,
對結構耐久性影響大的部位;
4長期濕度監(jiān)測時,監(jiān)測結果應包括日平均濕度、日最高濕度和日最低濕
度。
4.5振動監(jiān)測
4.5.1振動監(jiān)測應包括振動響應監(jiān)測和振動激勵監(jiān)測,監(jiān)測參數(shù)可為加速度、速
度、位移及應變。
4.5.2振動監(jiān)測的方法可分為相對測量法和絕對測量法。
4.5.3相對測量法監(jiān)測結構振動位移應符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測中應設置有一個相對于被測工程結構的固定參考點;
2被監(jiān)測對象上應牢固地設置有靶、反光鏡等測點標志;
3測量儀器可選擇自動跟蹤的全站儀、激光測振儀、圖像識別儀。
4.5.4絕對測量法宜采用慣性式傳感器,以空間不動點為參考坐標,可測量工程
結構的絕對振動位移、速度和加速度,并應符合下列規(guī)定:
1加速度量測可選用力平衡加速度傳感器、電動速度擺加速度傳感器、ICP
型壓電加速度傳感器、壓阻加速度傳感器;
2速度量測可選用電動位移擺速度傳感器,也可通過加速度傳感器輸出于
信號放大器中進行積分獲得速度值;
3位移測量可選用電動位移擺速度傳感器輸出于信號放大器中進行積分獲
得位移值;
4結構在振動荷載作用下產生的振動位移、速度和加速度,應量測一定時
13
間段內的時間歷程。
4.5.5振動監(jiān)測前,宜進行結構動力特性測試或結構動力特性計算分析。
4.5.6動態(tài)響應監(jiān)測時,測點應選在工程結構振動敏感處;當進行動力特性分析
時,振動測點宜布置在需識別的振型關鍵點上,且宜覆蓋結構整體,也可根據(jù)需
求對結構局部增加測點;測點布置數(shù)量較多時,可進行優(yōu)化布置。
4.5.7振動監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與處理應符合下列規(guī)定:
1應根據(jù)不同結構形式及監(jiān)測目的選擇相應采樣頻率;
2應根據(jù)監(jiān)測參數(shù)選擇濾波器;
3應選擇合適的窗函數(shù)對數(shù)據(jù)進行處理。
4.5.8動應變監(jiān)測設備量程不應小于量測估計值的2倍~3倍,監(jiān)測設備的分辨率
應滿足最小應變值的量測要求,確保較高的信噪比。振動位移、速度及加速度監(jiān)
測的精度應根據(jù)振動頻率及幅度、監(jiān)測目的等因素確定。
4.5.9動應變監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1動應變監(jiān)測可選用電阻應變計或光纖類應變計;
2動態(tài)監(jiān)測設備使用前應進行靜態(tài)校準。監(jiān)測較高頻率的動態(tài)應變時,宜
增加動態(tài)校準。
4.6地震動及地震響應監(jiān)測
4.6.1下列工程結構,應進行地震響應監(jiān)測:
1設防烈度為7度、8度、9度時,高度分別超過160m、120m、80m的大
型公共建筑;
2特別重要的特大橋結構;
3設計文件要求或其他有特殊要求的結構。
4.6.2監(jiān)測參數(shù)主要為地震動及地震響應加速度,也可按工程要求監(jiān)測力、位移、
應變等其他參數(shù)。
4.6.3結構地震動及地震響應監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測方案應包括監(jiān)測系統(tǒng)類型、測點布置、儀器的技術指標、監(jiān)測設備
安裝和管理維護的要求;
2測點應根據(jù)設防烈度、抗震設防類別和結構重要性、結構類型和地形地
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質條件進行布置;
3可結合風、撞擊、交通等振動響應統(tǒng)籌布置監(jiān)測系統(tǒng),并應與震害檢查
設施結合;
4測點布置應能反映地震動及上部結構地震響應;
5監(jiān)測設備主要技術指標可按現(xiàn)行國家標準《建筑與橋梁結構監(jiān)測技術規(guī)
范》GB50982執(zhí)行。
4.7風及風致響應監(jiān)測
4.7.1對風敏感的結構宜進行風及風致響應監(jiān)測。
4.7.2風及風致響應監(jiān)測參數(shù)應包括風壓、風速、風向及風致振動響應,對橋梁
結構尚宜包括風攻角。
4.7.3風壓監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1風壓監(jiān)測宜選用微壓量程、具有可測正負壓的壓力傳感器,也可選用專
用的風壓計,監(jiān)測參數(shù)為空氣壓力;
2風壓傳感器的安裝應避免對工程結構外立面的影響,并采取有效保護措
施,相應的數(shù)據(jù)采集設備應具備時間補償功能;
3風壓測點宜根據(jù)風洞試驗的數(shù)據(jù)和結構分析的結果確定;無風洞試驗數(shù)
據(jù)情況下,可根據(jù)風荷載分布特征及結構分析結果布置測點;
4進行表面風壓監(jiān)測的項目,宜繪制監(jiān)測表面的風壓分布圖。
4.7.4風壓計的量程應滿足結構設計中風場的要求,宜選擇可調量程的風壓計,
風壓計的精度應為滿量程的±0.4%,且不宜小于10Pa,非線性度應在滿量程的±0.1%
范圍內,響應時間應小于200ms。風速儀量程應大于設計風速,風速監(jiān)測精度宜
為0.1m/s,風向監(jiān)測精度不宜大于3。。
4.7.5風速及風向監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1結構中繞流風影響區(qū)域宜采用計算流體動力學數(shù)值模擬或風洞試驗的方
法分析;
2機械式風速測量裝置和超聲式風速測量裝置宜成對設置;
3風速儀應安裝在工程結構繞流影響區(qū)域之外;
4宜選取采樣頻率高的風速儀,且不應小于10Hz;
5監(jiān)測結果應包括脈動風速、平均風速和風向。
4.7.6風致響應監(jiān)測宜符合下列規(guī)定:
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1風致響應監(jiān)測應對不同方向的風致響應進行量測,現(xiàn)場實測時應根據(jù)監(jiān)
測目的和內容布置傳感器;
2風致響應測點可布置量測不同物理量的多種傳感器;
3應變傳感器應根據(jù)分析結果,布置在應力或應變較大或剛度突變能反映
結構風致響應特征的位置;
4對位移有限制要求的結構部位宜布置位移傳感器,位移傳感器記錄結果
應與位移限值進行對比。
4.8其他項目監(jiān)測
I索力監(jiān)測
4.8.1索力監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1監(jiān)測方法可包括壓力表測定千斤頂油壓法、壓力傳感器測定法、振動頻
率法;
2壓力表測定千斤頂油壓法與振動頻率法監(jiān)測精度宜為滿量程的5.0%,壓
力傳感器測定法監(jiān)測精度宜為滿量程的3.0%;
3振動頻率法監(jiān)測索力的加速度傳感器頻響范圍應覆蓋索體振動基頻,采
用實測頻率推算索力時,應將拉索及拉索兩端彈性支承結構整體建模共同分析;
4索力監(jiān)測系統(tǒng)在設計時,宜與結構內部管線、通信設備綜合協(xié)調;
5拉索索力監(jiān)測預警值應結合工程設計的限值、結構設計要求及監(jiān)測對象
的控制要求綜合確定。
4.8.2索力監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1應確保錨索計的安裝呈同心狀態(tài);
2采用振動頻率法監(jiān)測時,傳感器安裝位置應在遠離拉索下錨點而接近拉
索中點,量測索力的加速度傳感器布設位置距索端距離應大于0.17倍索長;
3日常監(jiān)測時宜避開不良天氣影響,且宜在一天中日照溫差最小的時刻進
行量測,并記錄當時的溫度與風速。
II腐蝕監(jiān)測
4.8.3在氯離子含量較高或受腐蝕影響較大的區(qū)域或有設計要求時,可進行腐蝕
監(jiān)測。
4.8.4腐蝕監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
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1腐蝕監(jiān)測方案中應包括腐蝕監(jiān)測方法、監(jiān)測參數(shù)、監(jiān)測位置和監(jiān)測頻次;
2腐蝕監(jiān)測宜選用電化學方法,電化學監(jiān)測方法可選用電流監(jiān)測、電位監(jiān)
測,也可同時采用電流和電位監(jiān)測;
3腐蝕監(jiān)測參數(shù)可包括結構腐蝕電位、腐蝕電流和混凝土溫度;
4腐蝕監(jiān)測位置應根據(jù)監(jiān)測目的,結合工程結構特點、特殊部位、結構連
接位置、不同位置的腐蝕速率等因素確定;測點宜選擇在力與侵蝕環(huán)境荷載分別
作用的典型區(qū)域及侵蝕環(huán)境荷載作用下的典型節(jié)點;
5腐蝕傳感器應能分辨腐蝕類型、測定腐蝕速率??刹捎猛庵檬胶颓度胧?/p>
兩種方式布置:對于新建結構,可在施工過程中將傳感器埋入預定的位置;對既
有結構,可在結構相應測點的鄰近位置外置傳感器。
17
5監(jiān)測內容與測點選擇
5.1一般規(guī)定
5.1.1監(jiān)測內容應根據(jù)工程結構施工與使用階段的安全風險、結構受力及變形特
點、監(jiān)測目的、功能等因素確定。
5.1.2測點選擇應滿足安全預警和評估的要求,遵循“代表性、重點性、經濟性、
對稱性”的選擇原則。
5.2高層與高聳結構
5.2.1除設計文件要求外,高度250m及以上或豎向結構構件壓縮變形顯著的高
層與高聳結構應進行施工期間監(jiān)測,高度350m及以上的高層與高聳結構應進行
使用期間監(jiān)測。
5.2.2除設計文件要求或其他規(guī)定應進行施工期間監(jiān)測的高層與高聳結構外,滿
足下列條件之一時,高層及高聳結構宜進行施工期間監(jiān)測:
1施工過程增設大型臨時支撐結構的高層與高聳結構;
2施工過程中整體或局部結構受力復雜的高層與高聳結構;
3受溫度變化、混凝土收縮、徐變、日照等環(huán)境因素影響顯著的大體積混
凝土結構及含有超長構件、特殊截面的結構;
4施工方案對結構內力分布有較大影響的高層與高聳結構;
5對沉降和位形要求嚴格的高層與高聳結構;
6受鄰近施工作業(yè)影響的高層與高聳結構。
5.2.3除設計文件要求或其他規(guī)定應進行使用期間監(jiān)測的高層與高聳結構外,滿
足下列條件之一時,高層及高聳結構宜進行使用期間監(jiān)測:
1高度300m及以上的高層與高聳結構;
2施工過程導致結構最終位形與設計目標位形存在較大差異的高層與高聳
結構;
3帶有隔震體系的高層與高聳結構;
4其他對結構變形比較敏感的高層與高聳結構。
5.2.4開挖深度大于5m或現(xiàn)場地質情況和周圍環(huán)境較復雜的基坑工程,以及其
他需要監(jiān)測的基坑工程應實施基坑工程監(jiān)測,監(jiān)測實施應按現(xiàn)行國家標準《建筑
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基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497的規(guī)定執(zhí)行。
5.2.5高層與高聳結構施工期間監(jiān)測項目應根據(jù)工程特點按表5.2.5選擇。
表525施工期間監(jiān)測項目
變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
基礎沉應變基坑支
降監(jiān)測監(jiān)測護監(jiān)測
豎向水平風溫濕度振動
[曷層
★★★★▲▲▲▲
結構
局聳
★★★★▲▲▲▲
結構
注:★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)測項。
5.2.6高層與高聳結構使用期間監(jiān)測項目應根據(jù)結構特點按表5.2.6進行選擇。
表526使用期間監(jiān)測項目
變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
基礎沉應變
降監(jiān)測監(jiān)測
豎向水平風溫濕度振動
圖層
▲▲★▲▲▲★
結構
高聳
▲▲★▲▲▲★
結構
注:★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)測項。
5.2.7高層與高聳結構監(jiān)測應與結構分析相結合,結構分析應符合下列規(guī)定:
1伸臂桁架和懸吊構件的施工過程應進行施工過程結構分析,且應真實反
映設計和實際施工的順序,以及節(jié)點的連接方式;
2結構分析應按工程精度需要,計入結構構件的安裝和剛度生成、支撐的
設置和拆除等剛度變化影響因素;宜考慮兒何非線性及混凝土材料收縮徐變的影
響。
5.2.8施工期間高層與高聳結構變形監(jiān)測可包括軸線監(jiān)測、標高監(jiān)測、建筑體形
之間聯(lián)系構件的相對變形監(jiān)測、結構關鍵點位的三維空間變形監(jiān)測。
1施工周期超過一年的結構或晝夜溫差較大地區(qū)的結構施工,宜進行日照
變形監(jiān)測;
2變形監(jiān)測測點應布置在結構變形較大或變形反應敏感的區(qū)域;
3滑模施工過程中,應對滑模施工的水平度及垂直度進行監(jiān)測;
4懸臂和連體結構施工過程中,應對懸臂階段的施工位形進行監(jiān)測;
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5高層與高聳結構變形監(jiān)測的監(jiān)測頻次除應符合本規(guī)范第4.3.11條的規(guī)定
外,地下施工期間,樓層每增加1層監(jiān)測一次;地上結構施工期間,樓層每增加
1層~5層監(jiān)測一次;關鍵樓層或部位施工時期,監(jiān)測頻次不應低于日常監(jiān)測頻次
的2倍;對于高聳結構,除重要的受力節(jié)間外,可按一定的高度間隔取相應的結
構節(jié)間進行監(jiān)測;應至少在重量達到總重的50%和100%時各監(jiān)測一次。
5.2.9在荷載變化和邊界條件變化的主要施工過程中,應進行應變監(jiān)測。
1監(jiān)測測點應布置在特征位置構件、轉換部位構件、受力復雜構件、施工
過程中內力變化較大構件。
2測試截面和測點的布置應反映相應構件的實際受力情況;對于后裝延遲
構件和有臨時支撐的構件,應反映施工過程中構件受力狀況的變化。
3施工期間對結構產生較大臨時荷載的設施,宜對相應受力部位及設施本
身進行應變監(jiān)測。
4塔吊支承架結構的主梁以及牛腿預埋件結構,應根據(jù)塔吊支承架結構的
受力特點及現(xiàn)場施工條件確定支承架主梁的應力測點以及牛腿預埋件應力測點
的位置及監(jiān)測方案。
5.2.10使用期間變形監(jiān)測測點可選擇下列位置:
1影響結構安全性的特征構件、變形較顯著的關鍵點、承重墻柱拐角、大
的工程結構截面轉變處;主要墻角、間隔2根~3根柱基以及沉降縫的頂部和底
部、工程結構裂縫的兩邊、結構突變處、主要構件斜率變化較大處;
2結構體型之間的聯(lián)系構件及不同結構分界處的兩側;
3結構外立面中間部位的墻或柱上,且一側墻體的測點不宜少于3個。
4特征明顯的塔尖、避雷針、圓柱(球)體邊緣。
5.2.11對季節(jié)效應和不均勻日照作用下的溫度效應敏感的高層與高聳結構,使用
期間應進行日照變形監(jiān)測。
5.2.12高層與高聳結構的沉降及變形,在施工完成后第一年內宜每3個月監(jiān)測一
次,第二年內宜監(jiān)測2次~3次,第三年以后宜每年監(jiān)測1次。
5.2.13使用期間應變監(jiān)測的測點應選擇應力較大的構件和受力不利構件。測點不
宜過于分散,宜服從分區(qū)集中準則。下列重要部位或構件宜進行應變監(jiān)測:
1轉換部位及相鄰上下樓層;
20
2伸臂桁架受力較大的桿件及相鄰部位;
3巨型柱、巨型斜撐、豎向構件平面外收進以及豎向剛度分布不連續(xù)區(qū)域
等結構不規(guī)則位置及相鄰部位;
4其他重要部位和構件。
5.2.14施工或使用期間發(fā)生過重大質量事故并已采取措施補救確認為安全的結
構,對補救部位的應變情況宜進行監(jiān)測。
5.2.15已進行風洞試驗的高層與高聳結構,使用期間宜根據(jù)風洞試驗結果布置測
點;對于未進行風洞試驗的高層與高聳結構,宜選擇自由場及對風致響應敏感的
構件及節(jié)點位置,并宜與地震動及地震響應監(jiān)測的測點布置相協(xié)調。
5.2.16使用期間測點應設置在工程結構的頂層、地上一層、結構剛度突變和質量
突變處以及對安全性要求較高的重點樓層的剛度中心或幾何中心。進行動力特性
分析時,振動測點應沿結構不同高度布置,宜設置在結構各段的質量中心處,并
應避開振型的節(jié)點。
5.2.17高層、高聳結構頂部風速儀宜高于頂部1m,并處于避雷針的覆蓋范圍之
內。環(huán)境風速監(jiān)測宜安裝在距結構約100m~200m外相對開闊場地,高出地面10m
處。
5.2.18對風敏感的建(構)筑物有驗證要求時,可監(jiān)測建(構)筑物表面的風壓分布
情況。
5.2.19使用期間舒適度控制區(qū)域宜布置測點,對相應控制參數(shù)進行監(jiān)測。
5.2.20地震動及地震響應監(jiān)測測點應布置在結構地下室的底面、結構頂層的頂面
及不少于2個中間層位置。尚應結合結構振動特點,選擇測點布置部位。
5.2.21平移振動監(jiān)測測點宜布置在建筑物的剛度中心,扭轉振動監(jiān)測測點宜布置
在結構的四周邊緣轉動最大的點。
5.2.22已進行振動臺模型試驗的高層與高聳結構,可根據(jù)振動臺模型試驗結果布
置測點。
5.2.23結構溫濕度監(jiān)測,測點可單獨布置于指定的結構內部或結合應變測點布置。
5.2.24監(jiān)測結構梯度溫度時,宜在結構的受陽光直射面和相對的結構背面以及結
構內部沿結構高度布置測點,結構同一水平面上測點不應少于3個。
5.2.25環(huán)境溫濕度監(jiān)測,宜將溫度或濕度傳感器布置在離地面或樓面1.5m高度
21
空氣流通的百葉箱內。
5.2.26結構內溫度監(jiān)測,測點可布置在結構內壁便于維修維護的部位。宜按對角
線或梅花式均勻布點,應避開門窗通風口。
5.3大跨空間結構
5.3.1除設計文件要求或其他規(guī)定應進行施工期間監(jiān)測的大跨空間結構外,滿足
下列條件之一時,大跨空間結構應進行施工期間監(jiān)測:
1跨度大于100m的網(wǎng)架及多層網(wǎng)殼鋼結構或索膜結構;
2跨度大于50m的單層網(wǎng)殼結構;
3單跨跨度大于30m的大跨組合結構;
4結構懸挑長度大于30m的鋼結構;
5受施工方法或順序影響,施工期間結構受力狀態(tài)或部分桿件內力或位形與
一次成型整體結構的成型加載分析結果存在顯著差異的大跨空間結構;
6高度超過8m或跨度超過18m、施工總荷載大于lOkN/m2以及集中線荷載
大于15kN/m的超高、超重、大跨度模板支撐系統(tǒng)。
5.3.2除設計文件要求或其他規(guī)定應進行使用期間監(jiān)測的大跨空間結構外,滿足
下列條件之一時,大跨空間結構宜進行使用期間監(jiān)測:
1跨度大于120m的網(wǎng)架及多層網(wǎng)殼鋼結構;
2跨度大于60m的單層網(wǎng)殼結構;
3結構懸挑長度大于40m的鋼結構。
5.3.3大跨空間結構施工期間監(jiān)測項目應根據(jù)工程特點按表5.3.3進行選擇。對影
響結構施工安全的重要支撐或胎架,可按結構體系的監(jiān)測要求進行監(jiān)測。
表5.3.3施工期間監(jiān)測項目
變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
基礎沉應變支座位
降監(jiān)測監(jiān)測移監(jiān)測
豎向水平風溫度振動
網(wǎng)架結構▲★O▲O▲OO
網(wǎng)殼結構▲★0▲O▲0★
懸索結構▲★O★O▲O▲
膜結構▲★O★O▲OO
懸挑結構▲★O▲O▲OO
臨時結構O★0★O-O-
22
特殊結構▲▲0▲O▲0O
注:1★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)測項,。可監(jiān)測項,一不涉及該監(jiān)測項;
2特殊結構指上述結構以外的結構類型。
5.3.4施工期間變形監(jiān)測可包括構件撓度、支座中心軸線偏移、最高與最低支座
高差、相鄰支座高差、桿件軸線、構件垂直度及傾斜變形監(jiān)測。
5.3.5空間結構安裝完成后,當監(jiān)測主跨撓度值時,測點位置可由設計單位確定。
當設計無要求時,對于跨度不大于24m的情況,應監(jiān)測跨中撓度;對于跨度大
于24m的情況,應監(jiān)測跨中及跨度方向四等分點的撓度。
5.3.6大跨空間結構臨時支撐拆除過程中,應對結構關鍵點的變形及應力進行監(jiān)
測。
5.3.7結構滑移施工過程中,應對結構關鍵點的變形、應力及滑移的同步性進行
監(jiān)測。
5.3.8豎向位移監(jiān)測時,大跨空間結構的支座、跨中、跨間測點間距不宜大于30m,
且不宜少于5個點。
5.3.9變形監(jiān)測的監(jiān)測頻次,應在吊裝及卸載過程中重量變化50%和100%時各
監(jiān)測不少于一次。
5.3.10施工安裝過程中,應力監(jiān)測應選擇關鍵受力部位,連續(xù)采集監(jiān)測信號,及
時將實測結果與計算結果作對比。發(fā)現(xiàn)監(jiān)測結果或量值與結構分析不符時應進行
預警。
5.3.11結構卸載施工過程監(jiān)測,每步卸載到位后先靜止5min-10min,再采集應
力數(shù)據(jù);當監(jiān)測值超出預警值時應及時報警。
5.3.12施工期間索力監(jiān)測的測點應具有代表性,且均勻分布;單根拉索或鋼拉桿
的不同位置宜有對比性測點,可監(jiān)測同一根鋼索不同位置的索力變化;橫索、豎
索、張拉索與輔助索均應布設測點。
5.3.13大跨空間結構使用期間監(jiān)測項目應根據(jù)結構特點按表5.3.13進行選擇。
表5.3.13使用期間監(jiān)測項目
變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
基礎沉應變支座位動力
降監(jiān)測監(jiān)測移監(jiān)測特性
豎向水平風溫度地震
網(wǎng)架結構▲★O▲O▲OOO
網(wǎng)殼結構▲★O▲O▲O▲▲
23
懸索結構▲★O▲O▲0▲▲
膜結構▲★O▲O▲OOO
懸挑結構▲★O▲O▲OOO
特殊結構▲▲O▲O▲OOO
注:1★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)測項,??杀O(jiān)測項;
2特殊結構指上述結構以外的結構類型。
5.3.14使用期間變形監(jiān)測的測點布置應按表5314進行選擇。
表5.3.14使用期間變形監(jiān)測測點布置位置
網(wǎng)架結構、網(wǎng)殼結構、索結構、膜結構、特殊結構懸挑結構
豎向跨中懸挑端外檐
水平支座、端部一
5.3.15使用期間關鍵支座及受力主要構件宜進行應變監(jiān)測;超大懸挑結構懸挑端
根部或受力較大部位宜進行應變監(jiān)測。
5.3.16索結構使用期間應定期監(jiān)測索力,索力與設計值正負偏差大于10%時,
應及時預警并調整或補償索力。
5.4橋梁結構
5.4.1除設計文件要求或其他規(guī)定應進行施工期間監(jiān)測的橋梁結構外,滿足下列
條件之一時,橋梁結構應進行施工期間監(jiān)測:
1單孔跨徑大于150m的大跨橋梁;
2施工過程增設大型臨時結構的橋梁;
3施工過程中整體或局部結構受力復雜橋梁;
4大體積混凝土結構、大型預制構件及特殊截面受溫度變化、混凝土收縮、
徐變、日照等環(huán)境因素影響顯著的橋梁結構;
5施工過程存在體系轉換的重要橋梁結構;
6對沉降和變形要求嚴格的橋梁結構。
5.4.2對特別重要的特大橋,應進行使用期間監(jiān)測。
5.4.3除本規(guī)范第5.4.2條規(guī)定,設計文件要求或其他規(guī)定應進行使用期間監(jiān)測的
橋梁結構外,滿足下列條件之一時,橋梁結構宜進行使用期間監(jiān)測:
24
1主跨跨徑大于150m的梁橋;
2主跨跨徑大于300m的斜拉橋;
3主跨跨徑大于500m的懸索橋;
4主跨跨徑大于200m的拱橋;
5處于復雜環(huán)境或結構特殊的其他橋梁結構。
5.4.4橋梁結構施工期間應對重要大型臨時設施進行監(jiān)測,其他監(jiān)測項目應根據(jù)
工程特點按表544選擇。
表5.4.4施工期間監(jiān)測項目
變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
基礎沉降應變
監(jiān)測監(jiān)測
豎向水平風溫度振動
梁橋★★O★O★O
拱橋★★▲★0★O
斜拉橋★★▲★★★O
懸索橋★★▲★★★O
注:1★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)根項,??杀O(jiān)測項;
2有推力拱橋的拱腳水平位移應設置為“應監(jiān)測項”。
5.4.5連續(xù)梁橋的墩臺、拱橋的拱腳、斜拉橋或懸索橋的橋墩和索塔、所有類型
的高速鐵路橋梁的墩臺均應進行施工期間的沉降監(jiān)測。沉降監(jiān)測應反映荷載及荷
載作用變化、結構體系轉化等情況。
5.4.6施工期間的變形監(jiān)測可包括軸線監(jiān)測、撓度監(jiān)測、傾斜變形監(jiān)測。
5.4.7變形監(jiān)測時應停止可能對監(jiān)測結果造成影響的橋上機械作業(yè)。對于纜索安
裝、懸臂施工對日照比較敏感的施工過程,變形監(jiān)測應考慮日照影響,并進行修
正。
5.4.8變形監(jiān)測的監(jiān)測頻次,應符合下列規(guī)定:
1橋梁體系轉換施工過程、節(jié)段施工新增節(jié)段過程中,應連續(xù)進行變形監(jiān)測;
2整體澆筑或吊裝的橋梁應在增加荷載的50%和100%時各監(jiān)測一次。
5.4.9施工期間應變監(jiān)測的關鍵構件及其關鍵部位宜包括特征位置構件、吊桿或
吊索、斜拉索、主纜,施工過程中內力變化較大構件,反映構件受力特性的關鍵
位置,受力復雜的局部位置。
5.4.10復雜支架、扣塔及吊塔施工過程中的主要臨時設施應進行應變監(jiān)測。
25
5.4.11應變監(jiān)測的頻率,應符合下列規(guī)定:
1節(jié)段施工的橋梁在新增節(jié)段過程中,應進行應變監(jiān)測;
2體系轉換過程中,應進行應變監(jiān)測;
3整體澆筑或吊裝的橋梁應至少在增加荷載的50%和100%時各監(jiān)測一次。
5.4.12施工期間環(huán)境及效應監(jiān)測可包括溫度、風及風致響應監(jiān)測。溫度監(jiān)測結果
應與變形、應變監(jiān)測結果進行對比分析。風及風致響應監(jiān)測應結合結構特點設置
相應的預警值。
5.4.13轉體施工期間監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1轉體施工時應將轉體臨時索、塔結構納入主體結構監(jiān)測體系,監(jiān)測應包括
搭設、加載、承載及落架全過程;
2應對主體結構及轉體臨時結構的力學參數(shù)、幾何參數(shù)及轉體速度進行監(jiān)測。
5.4.14頂推施工期間監(jiān)測應將臨時結構納入主體結構監(jiān)測體系,頂推過程中應對
主體結構及頂推臨時結構的力學參數(shù)、幾何參數(shù)及頂推速度進行監(jiān)測。
5.4.15頂升施工期間監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1頂升過程中應對頂升速度、同步性和被頂升結構的穩(wěn)定性進行監(jiān)測;
2應根據(jù)頂升過程結構的受力特性,確定變形和應變測點。
5.4.16橋梁結構使用期間監(jiān)測項目應根據(jù)結構特點按表5.4.16選擇。
表5.4.16使用期間監(jiān)測項目
支座
基礎變形監(jiān)測環(huán)境及效應監(jiān)測
應變車輛動力反力
沉降
水監(jiān)測荷載響應和位
監(jiān)測豎向風溫濕度地震
平移
梁橋▲★O★O★▲★▲▲
拱橋▲★▲★O★▲★▲▲
斜拉橋▲★▲★★★▲★▲▲
懸索橋▲★▲★★★▲★▲▲
注:1★應監(jiān)測項,▲宜監(jiān)測項,。可監(jiān)測項;
2車輛荷載指交通監(jiān)測。
5.4.17使用期間的變形監(jiān)測項目應包括豎向位移、水平位移及傾角。
5.4.18變形監(jiān)測的測點應反映結構整體性能變化,下列部位及項目應進行變形監(jiān)
測:
1跨中豎向位移;
26
2拱腳豎向位移、水平位移及傾角,拱頂及拱肋關鍵位置的豎向位移;
3斜拉橋主塔塔頂水平位移,各跨主梁關鍵位置豎向位移;
4懸索橋主纜關鍵位置的空間位移,錨碇或主纜錨固點的水平位移,索塔塔
頂水平位移,各跨主梁豎向位移;
5伸縮縫的位移。
5.4.19使用期間變形監(jiān)測的頻率應結合橋梁結構的特點以及使用時間確定,不應
少于定期檢查的頻率,特大橋宜進行實時監(jiān)測。
5.4.20使用期間的應變監(jiān)測測點應結合橋梁結構的受力特點布置。
5.4.21應變監(jiān)測應根據(jù)使用期間結構應變變化幅值設置預警值。
5.4.22吊桿或吊索、斜拉索或主纜索力監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1應在每種規(guī)格型號的索中選取代表性的索均勻布置測點;
2應選取索力最大的索、應力幅最大的索及安全系數(shù)最小的索進行監(jiān)測;
3測點布置宜包括上游、下游及中跨、邊跨。
5.4.23鋼結構橋梁應進行疲勞監(jiān)測;監(jiān)測參數(shù)可包括疲勞應力及鋼結構溫度。
5.4.24使用期間的動力響應監(jiān)測應兼顧動力特性測試,監(jiān)測項目可包括結構自振
頻率、振型及阻尼比。
5.4.25使用期間支座反力和位移監(jiān)測應符合下列規(guī)定:
1對于易發(fā)生傾覆破壞的獨柱橋梁、彎橋、斜橋、基礎易發(fā)生沉降的橋梁及
存在負反力的大跨徑橋梁可布置支座反力或偏載監(jiān)測設備;監(jiān)測項目應包括支座
位移、支座反力或橋梁橫向傾斜度;
2支座反力的監(jiān)測宜選用測力支座;測力支座在使用前,應重新設置零點,
并在支座上加載標準重物,修正支座參數(shù);
3支座位移的監(jiān)測應能判定支座脫空情況。采用位移監(jiān)測設備監(jiān)測支座位移
時,傳感器量測方向應平行于支座反力方向。
5.4.26風及風致響應監(jiān)測的測點應布置在主跨橋面和索塔頂處,各個方向無遮擋。
5.4.27溫濕度監(jiān)測的測點應布置在橋面、鋼箱梁、索塔及錨室內部溫濕度變化大
或對結構影響大的位置。監(jiān)測參數(shù)應包括環(huán)境溫度、相對濕度及結構內相對濕度。
5.4.28地震動及船撞響應監(jiān)測的測點應布置在相對固定不動、接近大地的位置,
安裝于大橋承臺頂部、索塔根部及錨碇的錨室內。
27
5.4.39纜索結構體系橋梁可進行雨量監(jiān)測。進行風雨振動相關分析或有設計要求
時,雨量計可布置在橋面及索塔頂位置。同時宜與風速儀等環(huán)境監(jiān)測設備布置在
同一位置。監(jiān)測參數(shù)宜包括降雨量及降雨強度。
5.4.30下列情況宜進行橋梁基礎的沖刷監(jiān)測:
1依據(jù)結構分析或沖刷模型試驗,判定沖刷速率或沖刷深度較大的區(qū)域;
2使用過程中,實測沖刷速率大于結構分析結果的區(qū)域;
3沖刷深度已達設計值或超過設計值的區(qū)域;
4后期工程建設對河床造成改變,影響結構原沖刷規(guī)律的;
5不易進行常規(guī)沖刷監(jiān)測或結構沖刷變動劇烈,有必要進行高頻量測的區(qū)域。
5.4.31沖刷監(jiān)測宜選擇測深儀、流速儀及具有連續(xù)輸出功能的水位計進行監(jiān)測,
應依據(jù)橋址處最大沖刷深度確定測深儀、流速儀及水位計的量程和精度。
5.4.32沖刷監(jiān)測的監(jiān)測參數(shù)可包括沖刷深度、流速及水位。監(jiān)測測點應根據(jù)專項
研究報告,樁基類型,選擇沖刷最大區(qū)域及樁基薄弱區(qū)域進行布置。
5.4.33對車流量大、重車多或需要進行荷載靜動力響應對比分析的橋梁結構,宜
進行動態(tài)交通荷載的監(jiān)測。
5.4.34交通荷載監(jiān)測項目可包括交通流量、車型及分布、車速及車頭間距。
5.4.35動態(tài)稱重系統(tǒng)量程應根據(jù)橋梁的限行車輛載重及實際預估車輛載重確定,
同時其尺寸選型應考慮車道寬度和車輛軸距。動態(tài)稱重監(jiān)測系統(tǒng)應具備數(shù)據(jù)自動
記錄功能,并應與其他監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件接口兼容。
5.5鐵路客站結構
5.5.1新建大型旅客站房、綜合性站房(建橋合一)和結構較復雜的站房工程,
以及大跨度鋼結構無站臺柱雨棚,應設置結構健康監(jiān)測系統(tǒng);在役大型旅客站房、
綜合性站房(建橋合一)和結構較復雜的站房工程,以及大跨度鋼結構無站臺柱
雨棚,宜增設結構健康監(jiān)測系統(tǒng)。
5.5.2大型鐵路客站健康監(jiān)測工作主要考慮運營期的需要,系統(tǒng)設計應堅持長遠
規(guī)劃的原則,宜采用自動監(jiān)測系統(tǒng),必要時考慮運營監(jiān)測和施工監(jiān)測相結合,使
監(jiān)測工作具有連續(xù)性和長期性。
5.5.3鐵路客站監(jiān)測內容選擇應考慮下列對象:
28
1應對大跨度屋蓋鋼結構進行監(jiān)測,包括變形、支座反力、動力參數(shù)等
2在條件允許時,宜對承軌層鋼筋混凝土大梁進行監(jiān)測,包括應變、裂縫、
振動等;
3建橋合一結構,受力復雜、荷載較大,且有動荷載,宜進行監(jiān)測,包括內
力、振動、變形等;
4宜對雨棚進行監(jiān)測,包括變形、內力、振動等;
5局部特殊構件宜進行監(jiān)測。
5.5.4除設計文件要求或其它規(guī)定應進行運營期間監(jiān)測的大跨度空間結構的屋蓋
外,滿足下列要求之一,宜對鐵路客站屋蓋結構進行監(jiān)測:
1跨度大于60m的網(wǎng)架、網(wǎng)殼、桁架鋼結構;
2跨度大于30m的實腹梁結構;
3結構懸挑長度大于15m的鋼結構。
5.5.5站房屋蓋結構健康監(jiān)測內容結合工程特點按照表5.5.5選擇。
表5.5.5屋蓋結構健康監(jiān)測項目
應變變形監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測支座動力
監(jiān)測豎向水平風溫度位移反力特性
網(wǎng)架結構★★OO▲OOO
網(wǎng)殼結構★★OO
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