马鞍形索网结构健康监测关键技术

摘要

某游泳馆建筑面积47271平方米,为地上四层混凝土结构加钢结构屋面,钢结构除仅在混凝土结构三层设置铰接柱脚外,自成平衡体系.混凝土看台高度16.1m,钢结构屋面高度32.0米.游泳馆局部有地下室,通过地下通道与车库相连.混凝土看台高度16.1m,钢结构屋面高度32.0米.游泳馆局部有地下室,通过地下通道与车库相连.游泳馆采用马鞍型结构的和圆形的幕墙隔栅，屋盖结构采用超轻型的索网结构屋面。主要的用钢量集中在外压环和柱，而屋面的索网非常的轻盈。游泳馆主体结构体系包括结构柱、外压环、屋面承重索和屋面稳定索，索网屋面支撑于外侧的受压环梁之间，索网结构屋面采用刚性屋面结构，结构的外侧为整个游泳馆的幕墙。游泳馆的屋面结构体系设计原理是正交索网体系，承重索与稳定索锚固在外侧的受压环上，通过对承重索和稳定索施加预应力而形成预应力态。主要的结构体系包括结构柱、外压环、承重索及稳定索。施加在屋盖上向下的力由承重索承担，而风吸力等向上的力由稳定索承担，稳定索与承重索构成自平衡的预应力体系。本文对某工业园区体育中心游泳馆的施工过程进行了施工仿真分析，为了能够更好的监测结构在施工和运营期的状态，首先需要建模分析结构在外荷载作用下哪些杆件或构件的力值较大。经过施工仿真分析后，对结构成形过程中关键构件的应力、位移和索力等结构进行监测，监测的主要内容有：关键构件的应力监测、关键节点的位移、关键拉索的索力等。采用的仪器设备分别为：振弦式传感器进行应力监测、采用徕卡全站仪和棱镜进行位移监测、采用磁通量传感器法和光纤光栅传感器法进行索力监测。