大曲率巨型钢桁架的结构安全监测平台与施工监测研究

摘要

由于复杂建筑结构的施工难度大且不确定性高，开展结构施工监测对整体的安全稳定至关重要。基于BIM和Web技术研发了对巨型钢桁架结构进行施工监测的结构安全监测平台，并对监测平台的总体设计思路及各项功能进行了详细的说明。根据监测数据的概率分布特征，利用高斯混合模型确定监测预警值以开展结构安全预警。该安全监测平台跟踪了钢桁架卸载施工全过程的形态和内力变化情况，建立了钢桁架的精细化模型以模拟卸载施工的全过程，并对比分析了实测结果和计算结果。研究结果表明：钢桁架z向位移均未超过跨度的1/400，构件应力比的最大值未超过0.4，说明了卸载施工的安全性较高；施工阶段的实测应力和位移的相对误差不超过10%，反映了数值模型对于卸载施工模拟的可靠性和有效性；所研发的监测平台获得了卸载全过程的结构响应变化规律，可为结构状态评估提供可靠的数据支撑。

关键词

巨型钢桁架 / 结构健康监测 / 安全监测平台 / 施工监测 / 施工模拟

基金资助

国家自然科学基金（52178294）; 住房和城乡建设部技术创新项目（2019-K-042）; 江苏省高等学校自然科学研究重大项目（19KJA430019）; 苏州市科技计划项目（SYG202113）