大連體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā).pdf

1、自2008年北京奧運(yùn)會(huì)以來(lái)，我國(guó)的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)的日趨成熟。各地相繼建設(shè)了大量的大跨空間結(jié)構(gòu)，如鳥巢、水立方、火車站、航站樓、體育場(chǎng)館等。這些結(jié)構(gòu)不僅外表美觀而且空間容量大，能夠同時(shí)容納上萬(wàn)人。但其除了可能要遭受地震、暴風(fēng)等自然災(zāi)害外，還要抵抗人為因素產(chǎn)生的振動(dòng)（如體育館內(nèi)數(shù)萬(wàn)人隨著歌聲跳躍所產(chǎn)生的振動(dòng)等）。此外，為追求美觀，這些結(jié)構(gòu)剛度常常較小，即基頻較低。如果這些結(jié)構(gòu)失效或坍塌，會(huì)造成巨大的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。如何對(duì)這些大跨空間結(jié)構(gòu)

2、進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷，預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的性能變化就成為現(xiàn)代工程越來(lái)越迫切需要解決的任務(wù)。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的采集反應(yīng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的物理量，采用一定的損傷算法，就可以判斷結(jié)構(gòu)的損傷情況及損傷位置。
　　大連市體育場(chǎng)的外圍棚罩為折板式桁架結(jié)構(gòu)，這種桁架結(jié)構(gòu)美觀大方，但施工難度較大。為保證該棚罩結(jié)構(gòu)在施工及使用期間的安全服役，引入了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了大連市體育場(chǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及有限元分析結(jié)果，并提出了桁架桿件的應(yīng)

3、力以及整體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的永久監(jiān)測(cè)方案及監(jiān)測(cè)方法。同時(shí)，本文也對(duì)體育場(chǎng)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件和功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多物理量的連續(xù)同步采集、自動(dòng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、自動(dòng)生成報(bào)表、自動(dòng)報(bào)警和多方式顯示等功能。借助該健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，獲得了大量有關(guān)體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對(duì)體育館的安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷結(jié)構(gòu)是否存在損傷以及損傷發(fā)生的位置和損傷情況，這為體育場(chǎng)的安全運(yùn)營(yíng)提供了可靠的保障。
　　實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，本