2018年哈爾濱工業大學深圳校區擴建工程樓宇安全運維監測
一、 項目概況
哈爾濱工業大學深圳校區擴建工程位于深圳市大學城,該大樓為混凝土結構,共30層,高100米,根據學校要求,對其中一棟新宿舍樓結構進行健康安全監測,主要監測大樓沉降/位移/應力應變等,該項目采用實時在線監測的形式,系統部署到云平臺,該平臺具備數據存儲/計算/傳輸/展示/預警等功能,實時在線監測大樓健康狀態。
二、 監測內容
應變監測—房屋四周立柱
傾斜監測—房屋整體傾斜
沉降監測—房屋主體沉降
風向風速監測—房屋及周邊風速風向監測
風壓監測—房屋四周風壓監測
裂縫監測—房角裂縫監測
位移監測—水平位移監測
三、 現場情況
1、 應變監測
該大樓結構應變監測采用工訊振弦式表面應變計MAS-BM30,該傳感器主要應用于公路、橋梁、民用建、地鐵等混凝土、鋼構等的應力測量,具有防水性能好、不受外界環境影響、溫度性能穩定等特點。振弦式應變計主要由夾弦器、鋼弦、線圈以及安裝頭組成,通過測量鋼弦頻率的變化,即可得知被測結構物的應變變化量。

2、 傾斜監測
建筑物傾斜監測選用盒式固定測斜儀MAS-HGC01進行監測,盒式測斜儀測量角度核心部件為一個基于MEMS技術開發生產的高精度雙軸傾角傳感器,器件內部包含了硅敏感微電容傳感器以及ASIC集成電路。MAS-HGC01盒式固定測斜儀通過內部傾斜傳感器測量地球的重力加速度在X、Y軸上分量來對傾角進行測量。MAS-HGC01盒式固定測斜儀參數如下,測量范圍:±30°;分辨率:10″;系統精度: ±0.01°;工作溫度:-20~+60℃。

3、 沉降監測
建筑物沉降采用MAS-LTG-Y500-Z型壓差式變形測量傳感器主要用于橋梁、涵洞、地鐵及周邊建筑物等結構物沉降或撓度的長期自動化監測,采用精密數字化溫度補償和非線性修正技術,一體化的結構設計和標準化的信號輸出,具有體積小、精度高、重量輕、量程覆蓋范圍寬等特點。該型號傳感器量程:200/500/1000/2000mm等可選;精度:±0.1% F·S;供電電壓:DC12V;環境溫度:-20~80℃。
4、 風速風向監測
風速風向的監測主要為風速風向儀,該儀器是一種3軸的無運動部件的超聲波風速儀??梢蕴峁┮粋€全面的風場描述,風速儀具有迅速響應,高分辨率和三維風速測量等特點,具體參數如下所示,風速范圍:0 ~ 60m/s ;分辨率:0.1 m/s;測量誤差:±3%(當風速=10米/秒);方向范圍:0 ~359.9°全方位,無盲區;工作溫度:-40℃~+70℃。

5、 風壓監測
風壓監測傳感器用于風雨復合力場下的建筑風力荷載監測,集風壓傳感器、信號補償放大電路于一體,體積小穩定性高,可貼裝于建筑物表面適用于臺風等自然災害實驗項目,量程0~10Kpa,工作溫度-10~+60℃。
6、 位移監測
大樓位移監測采用GNSS進行監測,GNSS主要用于長期自動化監測尾礦庫、大壩、公路、邊坡、基坑、建筑橋梁、船泊平臺等水平位移和垂直位移監測,采用高性能芯片通過接收衛星信號來計算所處位置的水平和垂直位移。GNSS系統由三大部分組成,包括空間部分、地面控制部分、用戶部分,監測精度達到毫米級。
四、 數據展示
該大樓在線監測系統使用工訊結構健康監測云平臺服務,該云平臺具有存儲、計算、展示、安全預警、評估決策等功能。在各種情況下,監測關鍵參數的變化,并通過數據判斷出變化趨勢,在遇到突發狀況的時候,能夠提前判斷結構各種狀況,在位移、傾斜等達到限值的時候發出預警信息,結合預警機制,及時對不穩定結構或可能出現失穩的結構采取一定的治理措施進行防治,防止災害的發生或擴大,減少損失,部分數據展示如下: