綠地中心主塔樓結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)內(nèi)容

綠地中心主塔樓結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)內(nèi)容武漢綠地中心主塔樓結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)主要包括兩個(gè)階段工作：施工過(guò)程的監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)階段監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括：地震作用監(jiān)測(cè)、風(fēng)荷載監(jiān)測(cè)、位移監(jiān)測(cè)、加速度監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、應(yīng)變監(jiān)測(cè)、標(biāo)高監(jiān)測(cè)、傾斜監(jiān)測(cè)和沉降監(jiān)測(cè)。荷載及作用監(jiān)測(cè)地震作用監(jiān)測(cè)通過(guò)在塔樓設(shè)置兩臺(tái)強(qiáng)震儀獲得塔樓的平動(dòng)地震動(dòng)輸入，以進(jìn)行地震作用監(jiān)測(cè)。一臺(tái)強(qiáng)震儀放置于塔樓基礎(chǔ)大底板的中央，一臺(tái)強(qiáng)震儀放置在主體結(jié)構(gòu)頂層的中心，用于自動(dòng)記錄地震在基礎(chǔ)以及塔樓頂部的三個(gè)分量上的振動(dòng)。第三臺(tái)強(qiáng)震儀可放在周邊的自由場(chǎng)上。如果該地區(qū)自由場(chǎng)上已布置強(qiáng)震儀，且可以根據(jù)需求提取得到數(shù)據(jù)，可以考慮共用自由場(chǎng)的強(qiáng)震儀，這樣可以合理利用資源。地震作用監(jiān)測(cè)應(yīng)與結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，以建立起有效的荷載-響應(yīng)關(guān)系，以及地震作用后結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別及健康性態(tài)評(píng)估。風(fēng)荷載監(jiān)測(cè)布置風(fēng)速監(jiān)測(cè)傳感器獲得塔樓頂部不同方向的來(lái)流風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)。至少共配備2臺(tái)風(fēng)速儀（一臺(tái)機(jī)械式，一臺(tái)超聲式）進(jìn)行風(fēng)速的監(jiān)測(cè)。在建筑立面，應(yīng)考慮沿建筑高度方向均勻設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的風(fēng)壓測(cè)量裝置。風(fēng)荷載監(jiān)測(cè)應(yīng)與結(jié)構(gòu)的風(fēng)致響應(yīng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，以建立起有效的荷載-響應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的結(jié)構(gòu)應(yīng)有姿態(tài)判別、強(qiáng)風(fēng)災(zāi)害的預(yù)警，以及風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別及性態(tài)評(píng)估。溫度監(jiān)測(cè)觀測(cè)塔樓環(huán)境的溫度變化，包括日溫度變化和季節(jié)溫度變化。沿建筑物立面高度設(shè)置5個(gè)測(cè)量區(qū)，用以測(cè)量不同建筑高度的溫度分布與變化；并且測(cè)點(diǎn)沿建筑的平面四周布置，用以測(cè)量不同建筑立面情況下的溫度分布與變化。結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)位移監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測(cè)擬在塔樓主體結(jié)構(gòu)的中心布置二個(gè)全球定位系統(tǒng)（GPS）。用于監(jiān)測(cè)主體結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載以及可能產(chǎn)生的地震作用下的水平位移絕對(duì)值。沿塔樓高度方向，在關(guān)鍵樓層處布置傾角儀，用于監(jiān)測(cè)房屋中心點(diǎn)處的水平位移，因此應(yīng)布置在核心筒連續(xù)的豎向墻體上。同時(shí)結(jié)合加速度儀的布置，可以得到結(jié)構(gòu)整體的實(shí)時(shí)響應(yīng)，實(shí)時(shí)掌握結(jié)構(gòu)的整體性狀。加速度監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是反映結(jié)構(gòu)性狀的一個(gè)最重要、最直接的性能指標(biāo)。在關(guān)鍵樓層布置加速度儀不僅可以獲得結(jié)構(gòu)的自振周期、頻率以及阻尼，而且可以實(shí)時(shí)記錄結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載、地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。對(duì)于超高層建筑，前5階反應(yīng)及前15階模態(tài)是最為重要的。因此，動(dòng)力響應(yīng)傳感器數(shù)量及布置應(yīng)能獲取使用階段狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的前五階X向平動(dòng)、Y向平動(dòng)和前三階扭轉(zhuǎn)，不少于15階模態(tài)的周期、振型和阻尼比。應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)測(cè)量塔樓關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)變，關(guān)鍵構(gòu)件包括：伸臂桁架和環(huán)帶桁架的關(guān)鍵部位的上弦、下弦和斜腹桿典型層巨柱的鋼骨、鋼筋和混凝土，交叉斜撐與巨柱相連的應(yīng)力復(fù)雜部位典型層核心筒的角部暗柱、核心筒內(nèi)埋鋼板和混凝土的關(guān)鍵部位典型層的角部暗柱鋼骨、墻身鋼筋和混凝土巨柱間的交叉斜撐特殊樓層的水平桁架、梁穹拱及塔冠鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件狀態(tài)監(jiān)測(cè)標(biāo)高監(jiān)測(cè)在施工階段，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償技術(shù)修正建筑的初始樓面標(biāo)高，使得最終的樓面標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相一致，樓面標(biāo)高補(bǔ)償技術(shù)采用預(yù)測(cè)的方式進(jìn)行。一方面，通過(guò)考慮材料時(shí)變效應(yīng)的分析技術(shù)預(yù)測(cè)包括收縮徐變和基礎(chǔ)沉降的長(zhǎng)期變形量，以及結(jié)構(gòu)豎向恒載引起的變形量，并在施工階段樓面標(biāo)高預(yù)留80%的長(zhǎng)期變形量作為標(biāo)高補(bǔ)償；另一方面，通過(guò)對(duì)樓層施工時(shí)的樓面標(biāo)高的監(jiān)測(cè)，可以獲得當(dāng)前樓面標(biāo)高的實(shí)際值。垂直度監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)確了解和控制塔樓的垂直度，應(yīng)對(duì)施工各階段塔樓的傾斜度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；且在布設(shè)垂直度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)保證基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性，并選擇代表性的塔樓傾斜度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。沉降監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)確了解和控制塔樓的沉降，各階段應(yīng)對(duì)塔樓的沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)分區(qū)根據(jù)武漢地區(qū)的累年年各風(fēng)向頻率及其平均風(fēng)速和最大風(fēng)速圖，如REF_Ref388988021\h圖5.41，可知，東北方向的最大風(fēng)速，平均風(fēng)速以及風(fēng)向頻率都較大。而且武漢位于中國(guó)的中部，北半球地區(qū)建筑物南面屬于朝陽(yáng)面，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中需要考慮到西曬的因素。綜上，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)時(shí)，考慮結(jié)構(gòu)的形式，將武漢綠地中心主塔樓的平面劃分為六個(gè)區(qū)，A1、A2、B1、B2、C1、C2，具體分區(qū)如下REF_Ref388988075\h圖5.42所示。在進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置時(shí)，綜合考慮風(fēng)速、風(fēng)向以及溫度分布等的影響，選擇A1區(qū)為應(yīng)變重點(diǎn)觀測(cè)區(qū)，測(cè)點(diǎn)盡量完滿(mǎn)，其它分區(qū)適當(dāng)減少測(cè)點(diǎn)；選擇C1區(qū)為溫度分布重點(diǎn)觀測(cè)區(qū)，測(cè)點(diǎn)盡量布滿(mǎn)，其它分區(qū)適當(dāng)減少測(cè)點(diǎn)。圖5.4SE