建筑物/危房在线监测
2021-12-15近几年发生的几起房屋坍塌的事故再次引起社会的广泛关注,例如2019年8月28日上午深圳市罗湖区船步街和平新居71栋靠西面一栋居民楼发生楼体倒塌事故,2020年3月7日19时5分福建省泉州市鲤城区常泰街道南环路发生一起酒店坍塌事故有71人被困(不含自救逃生的9人)。建筑物在运营生命周期中,受人为原因、自然灾害、周边施工、地质结构变化、自身结构等因素的影响,不管是新建还是运营多年的房屋建筑,都可能会出现裂缝、倾斜、沉降等问题,严重的甚至有坍塌倾覆的事故风险,对人民生命财产安全构成很大的威胁。对建筑物进行严格的质量检测和结构安全监测,这对于保护人们的生命和财产安全具有非常重要的意义。建筑结构监测的主要内容主要包括:倾斜、沉降、裂缝等监测,应通过工程实际的情况以及监测单位的相关的设计要求、检测法规、规范和标准等提出对应的监测需求,建筑结构健康监测内容一般包括:
监测项目 | 监测设备 | 监测项目 | 监测设备 |
沉降监测 | 静力水准仪 | 应力应变监测 | 表面式应变计 |
倾斜监测 | 盒式固定测斜仪 | 环境温湿度监测 | 温湿度传感器 |
裂缝监测 | 裂缝计 | 风速风向监测 | 超声波风速风向仪 |
水平、竖向位移 | 北斗GNSS |
建筑不均匀沉降监测选用静力水准仪, 随着地下空间的开展,以及地下水等较为复杂地质结构,导致地基不均匀沉降。一般情况下对建筑底部混凝土结构不均匀沉降进行监测,对结构整体健康状况进行评估,根据评估情况提出并预防处理与防护等措施。根据现有楼体情况,不均与沉降测点布设在建筑结构的支撑柱体上(或承重梁),选取其中柱体(或承重梁)作为测点。
倾斜监测选用盒式测斜仪。根据《建筑测量变形规范》以及建筑整体情况,在楼体的上部以及对称部位的下部各布设一个倾斜测点,通过上下倾斜角度测量评估大楼水平位移状态,为健康情况作出评估。
建筑结构应变采用表面应变计,一般应用于钢结构或者混凝土结构的建筑,仪器主要应用于钢结构、公路、桥梁、民用建筑、隧道、地铁等混凝土、钢筋及锚杆的应力测量,具有防水性能好、不受外界环境影响、温度性能稳定等特点。
裂缝监测使用裂缝计。早期房屋结构因其建筑年代久远,建筑材料经过长期老化性能衰减,不合理使用、拆改承重结构等因素,导致整体性差,结构松散,一旦受外力如震动、地基沉降、温度的变化会引起材料的热胀冷缩、地质灾害等影响,容易产生裂缝;裂缝监测传感器一般安装于钢结构焊缝、建筑物已出现裂缝或有较大出现裂缝风险的部位。
对建筑整体结构做水平、竖向位移的监测,能很好的反应结构变形情况,评估建筑使用过程稳固情况。楼体水平、竖向位移监测采用GNSS进行监测,GNSS主要用于长期自动化监测尾矿库、大坝、公路、边坡、基坑、建筑桥梁、船泊平台等水平位移和垂直位移监测,采用高性能芯片通过接收卫星信号来计算所处位置的水平和垂直位移。
环境温湿度传感器采用温湿度传感器,该仪器广泛运用于结构环境自动化监测中的温湿度监测,具有操作灵活,使用方便,采用标准RS485通信接口,可与大部分采用RS485接口的设备及系统集成等优点。
风荷载是结构的主要动力荷载之一。在风荷载作用下将产生振动,引起疲劳损伤累积,导致建筑抗力衰减,通过监测风速、风向,统计最大风速值,可以得出结构的风与结构响应关系,了解钢结构受风动力荷载的情况。风速风向的监测主要为风速风向仪,该仪器是一种3轴的无运动部件的超声波风速仪。可以提供一个全面的风场描述,风速仪具有迅速响应,高分辨率和三维风速测量等特点。
部分项目实例