專利名稱：：建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的改造中，需要注意建筑結(jié)構(gòu)的原位變形。目前雖然有一些監(jiān)測(cè)建筑結(jié)構(gòu)原位變形的裝置，但是一些監(jiān)測(cè)方法在實(shí)踐中的效果不盡人意。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法。建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)將振弦式應(yīng)變計(jì)按主應(yīng)力方向布置；2)將弦式應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀與振弦式應(yīng)變計(jì)連接；3)將水準(zhǔn)標(biāo)尺點(diǎn)設(shè)置固定；4)調(diào)整初始數(shù)據(jù)；5)監(jiān)測(cè)。本發(fā)明所述的建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法，步驟簡(jiǎn)單，得到的數(shù)據(jù)精確，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；圖1為原結(jié)構(gòu)梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為改造后梁的結(jié)構(gòu)示意圖3為具體實(shí)施方式中所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為具體實(shí)施方式中所述的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下面以世博建設(shè)大廈結(jié)構(gòu)改造為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。世博建設(shè)大廈是上海浦東世博園區(qū)一幢由12層工業(yè)廠房改造、裝修而成的辦公建筑。改造中為了擴(kuò)展四層報(bào)告廳的室內(nèi)空間，需要連續(xù)拆除三根①700高4000的混凝土受力柱1(參看圖l、圖2)，拆除受力柱后主梁上設(shè)置鋼梁2。為了策劃合理布置撓度變形測(cè)量點(diǎn)位及應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)位的方案，利用有限元軟件(MIDAS/Gen)建立了原結(jié)構(gòu)和改造加固后結(jié)構(gòu)的有限元模型，分析結(jié)構(gòu)施工前后相應(yīng)構(gòu)件變形及應(yīng)力的變化情況，找出構(gòu)件受力薄弱監(jiān)控點(diǎn)，布置測(cè)量測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全跟蹤。根據(jù)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙和改造加固后的結(jié)構(gòu)有限元，建立了尺寸l:l的計(jì)算模型，利用結(jié)構(gòu)計(jì)算分析有限元軟件MIDAS系列軟件中GEN完成梁和板兩種性質(zhì)單元的各項(xiàng)計(jì)算。結(jié)果數(shù)據(jù)是在結(jié)構(gòu)自重作用效果下考慮；活荷載(200kg/m2)只用于今后結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中，結(jié)構(gòu)主次梁撓度變形預(yù)測(cè)中采納。通過(guò)線彈性分析，可得出結(jié)構(gòu)在改造加固后構(gòu)件內(nèi)力的變化情況，繪制出結(jié)構(gòu)主次梁移位等值線圖。選用設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、感應(yīng)精確度高、同步監(jiān)測(cè)預(yù)警信息分級(jí)明確的振弦式應(yīng)變計(jì)和弦式應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀。振弦式應(yīng)變計(jì)按主應(yīng)力方向布置，采用安特固(3噸型)速干環(huán)氧膠粘結(jié)在混凝土梁的下端和上部疊合鋼梁的翼緣等相應(yīng)位置。數(shù)據(jù)采集儀具有同時(shí)測(cè)量多個(gè)通道的功能，而且能夠根據(jù)需要設(shè)定采集頻率，并可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集儀的通用接口，能夠與電腦相連，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到電腦內(nèi)以便進(jìn)一步處理(參看圖3)。根據(jù)內(nèi)力模型結(jié)構(gòu)主次梁位移等值線圖，判斷發(fā)生的變化主要是原有主次梁在柱子處的負(fù)彎矩區(qū)變成正彎矩區(qū)是產(chǎn)生最大位移的區(qū)域，需要加強(qiáng)關(guān)注的重要部位。本次的原位試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是監(jiān)測(cè)和測(cè)量柱子割除前后相應(yīng)梁的撓度變化，和附近關(guān)鍵部位的應(yīng)力變化。所以，以拆除三根柱子前后的變形和梁板的豎向撓度為控制量，應(yīng)力變化以梁的彎矩反向變化區(qū)為重點(diǎn)控制區(qū)域。應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置如圖4所示。在切割柱子過(guò)程中，對(duì)混凝土梁的應(yīng)力變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)主次梁位移等值線圖自動(dòng)對(duì)比，如果累積增量達(dá)到5Mpa，將自動(dòng)提出報(bào)警，停止現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，按預(yù)定應(yīng)急方案采取有效措施保證結(jié)構(gòu)的安全性。原位測(cè)量測(cè)試及結(jié)果數(shù)據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析-梁應(yīng)力變化值(單位Mpa)點(diǎn)位IIVVVI鋼梁微應(yīng)變-32.4642.8456.73-70.4575.22應(yīng)力(Mpa)-1.051.391.84-2.2915.495注意測(cè)點(diǎn)n、ni由于施工過(guò)程中的保護(hù)問(wèn)題，數(shù)據(jù)漂移較大，超出誤差范圍導(dǎo)致記錄錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，故在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中舍棄。水準(zhǔn)儀變形測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量后視基準(zhǔn)點(diǎn)布置在靠近窗戶的剪力墻之上，并做好相應(yīng)的標(biāo)記。混凝土梁上撓度變形點(diǎn)做好明顯標(biāo)記，用紅色噴漆進(jìn)行涂刷，噴射"測(cè)量點(diǎn)"字樣標(biāo)記。在每一個(gè)測(cè)回過(guò)程中，水準(zhǔn)儀擺放位置應(yīng)該盡量固定，減少多次后視點(diǎn)讀數(shù)引起的誤差。水準(zhǔn)儀讀數(shù)時(shí)，嚴(yán)格按照"雙讀數(shù)"原則，即一次讀數(shù)結(jié)束后，把水準(zhǔn)儀旋轉(zhuǎn)360度，進(jìn)行二次讀數(shù)。同時(shí)，測(cè)量讀數(shù)過(guò)程中，應(yīng)多次通過(guò)讀后視點(diǎn)標(biāo)高的方式，保證同一測(cè)回水準(zhǔn)儀的標(biāo)高保持不變。變形數(shù)據(jù)測(cè)量成果表(單位mm):<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>備注1、數(shù)據(jù)單位mm2、"后視點(diǎn)讀數(shù)"為水準(zhǔn)儀定位相對(duì)標(biāo)高；"前視點(diǎn)讀數(shù)"為測(cè)點(diǎn)相對(duì)標(biāo)高3、"點(diǎn)位"位置詳見(jiàn)圖"現(xiàn)場(chǎng)原位實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置圖"4、"變形值"為立柱全部割除后相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的梁撓度增加值5、標(biāo)有"/"的數(shù)據(jù)未能給出是由于通風(fēng)管道障礙無(wú)法測(cè)量。結(jié)果數(shù)據(jù)分析結(jié)論通過(guò)上述表格數(shù)據(jù)可以知道，鋼梁應(yīng)力增加15.49Mpa，并且為拉應(yīng)力；混凝土梁測(cè)點(diǎn)VI應(yīng)力變化最大，增加-2.29Mpa。其他測(cè)點(diǎn)應(yīng)力增加值均在1.05Mpa1.84Mpa之間。均在允許的設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍內(nèi)；且應(yīng)力增長(zhǎng)趨勢(shì)與理論分析完全相符合，可以作為改造加固評(píng)估的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)依據(jù)。立柱割除前后水平儀測(cè)試的結(jié)果，梁上測(cè)點(diǎn)發(fā)生最大撓度位移1.9mm，位于測(cè)點(diǎn)C1上。最小撓度位移發(fā)生在B1點(diǎn)上，量值為0.5mm。改造加固后的結(jié)構(gòu)最大豎向位置變形為1.918mm，變形符合設(shè)計(jì)要求的安全值。結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生了變化，由平面體系轉(zhuǎn)變成空間體系；無(wú)論是原結(jié)構(gòu)還是改造加固后的結(jié)構(gòu)，主次梁彎矩均出現(xiàn)在其和立柱及剪力墻的固定連接位置；根據(jù)計(jì)算分析，改造加固區(qū)最大豎向變形報(bào)警值為4mm，混凝土梁應(yīng)力累積增量報(bào)警值為5Mpa，故監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)小于報(bào)警值。質(zhì)量評(píng)估達(dá)到了改造加固、增大室內(nèi)視覺(jué)空間的要求，同時(shí)結(jié)構(gòu)處于安全的使用狀態(tài)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。權(quán)利要求1、建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)將振弦式應(yīng)變計(jì)按主應(yīng)力方向布置；2)將弦式應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀與振弦式應(yīng)變計(jì)連接；3)將水準(zhǔn)標(biāo)尺點(diǎn)設(shè)置固定；4)調(diào)整初始數(shù)據(jù)；5)監(jiān)測(cè)。全文摘要本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法。建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)將振弦式應(yīng)變計(jì)按主應(yīng)力方向布置；2)將弦式應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀與振弦式應(yīng)變計(jì)連接；3)將水準(zhǔn)標(biāo)尺點(diǎn)設(shè)置固定；4)調(diào)整初始數(shù)據(jù)；5)監(jiān)測(cè)。本發(fā)明所述的建筑結(jié)構(gòu)原位變形監(jiān)測(cè)方法，步驟簡(jiǎn)單，得到的數(shù)據(jù)精確，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果。文檔編號(hào)G01B7/16GK101469968SQ20071017341公開(kāi)日2009年7月1日申請(qǐng)日期2007年12月27日優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日發(fā)明者侯建設(shè),欣徐,玨曹,王輝平,葛倩華申請(qǐng)人:上海市建筑裝飾工程有限公司