10.3.1 使用階段結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)宜采用無(wú)損監(jiān)測(cè)方式,從正在使用的結(jié)構(gòu)中實(shí)時(shí)獲取并處理數(shù)據(jù),評(píng)估結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)和性能,識(shí)別可能發(fā)生的損傷和結(jié)構(gòu)性能退化,對(duì)結(jié)構(gòu)性能的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),并為采取針對(duì)性措施提供指導(dǎo)。對(duì)使用階段受力復(fù)雜或所處環(huán)境特殊的結(jié)構(gòu),可通過(guò)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)驗(yàn)證分析模型和設(shè)計(jì)理論,為結(jié)構(gòu)維護(hù)和其他類似工程的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
10.3.2 對(duì)新型、復(fù)雜、設(shè)計(jì)使用年限較長(zhǎng)、使用環(huán)境特殊的重要結(jié)構(gòu),為保證其使用的可靠性,可進(jìn)行使用階段的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)。使用階段結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)根據(jù)結(jié)構(gòu)重要性可分為實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)和適時(shí)的定期監(jiān)測(cè)。
10.3.3 使用階段結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)能評(píng)估結(jié)構(gòu)的主要力學(xué)性能,并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用功能、環(huán)境條件,從下列項(xiàng)目中選擇相關(guān)的內(nèi)容:
1 環(huán)境條件:包括結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)力、風(fēng)向等參數(shù);
2 結(jié)構(gòu)的整體性能:包括特定環(huán)境和使用條件下,結(jié)構(gòu)材料特性、整體靜力狀態(tài)和動(dòng)力特性的變化情況,也包括結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)下的非線性特性等;
3 結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的局部性能:包括結(jié)構(gòu)邊界和連接條件,構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)及連接部分的疲勞問(wèn)題,構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)、損傷、變形以及預(yù)應(yīng)力損失等;
4 材料性能劣化:包括混凝土的碳化、疏松、粉化、破碎等損傷以及鋼筋銹蝕等。
10.3. 4 使用階段監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和監(jiān)測(cè)期的要求選用技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、耐久性能好、易于維護(hù)的儀器儀表。傳感器及數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的精度、量程等應(yīng)符合測(cè)試的要求。使用階段監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通信與傳輸系統(tǒng)在確保可靠的前提下,可根據(jù)實(shí)際情況選擇有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線傳輸。
10.3.5 對(duì)進(jìn)行使用階段監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu),宜在施工階段即進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的監(jiān)測(cè),并與使用階段的監(jiān)測(cè)相互銜接,使監(jiān)測(cè)信息具有連續(xù)性、完整性和可靠性。
10.3.6 結(jié)構(gòu)材料性能劣化的監(jiān)測(cè)可根據(jù)需要選擇下列方法:
1 觀察法:直接觀察構(gòu)件表面混凝土的外觀狀態(tài),根據(jù)裂縫、疏松、粉化、破碎以及順筋開裂、褐色銹漬等現(xiàn)象加以判斷;必要時(shí)可用水潤(rùn)法判斷微小裂縫;
2 剔鑿法:對(duì)懷疑有缺陷的部位,可將混凝土剔鑿到一定深度,觀察其內(nèi)部的裂縫、破損情況,或鋼筋表面的銹蝕程度,也可用鉆芯法作更深的取樣和觀察;
3 碳化深度測(cè)定:配合剔鑿,利用酚酞試液測(cè)定混凝土的碳化深度。
10.3.7 在編制使用階段監(jiān)測(cè)方案時(shí),應(yīng)分析結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的異常行為,明確監(jiān)控參數(shù)的正常范圍和預(yù)警值。使用階段監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測(cè)結(jié)果并參考結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)和安全性,并預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)性能的變化趨勢(shì)。
條文說(shuō)明
10.3 使用階段監(jiān)測(cè)
10.3.1 對(duì)使用階段結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的,在于評(píng)估結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不斷變化的工作狀態(tài)。與設(shè)計(jì)階段的考慮不同,監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)估并非只考慮時(shí)間的影響,而是基于結(jié)構(gòu)在使用階段的實(shí)際承載受力狀態(tài)。因此,使用階段的監(jiān)測(cè)更加客觀,更能保障結(jié)構(gòu)的耐久性及整個(gè)生命周期運(yùn)行成本的合理配置。使用階段監(jiān)測(cè)和評(píng)估的結(jié)果,是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修、加固或拆除等決策的依據(jù)。
雖然絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)使用階段的監(jiān)測(cè)都是從監(jiān)控與評(píng)估出發(fā)的,但由于這些結(jié)構(gòu)的力學(xué)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所處的特定環(huán)境,在設(shè)計(jì)階段往往難以完全掌握和預(yù)測(cè)其材料特性和力學(xué)行為,分析時(shí)只能以很多假定條件為前提。因此,通過(guò)監(jiān)測(cè)所獲得的實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)—靜力行為,還可以用來(lái)驗(yàn)證理論模型和計(jì)算假定。另外,監(jiān)測(cè)實(shí)際結(jié)構(gòu)還可以作為研究類似結(jié)構(gòu)的“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”,通過(guò)監(jiān)測(cè)探索和研究未知領(lǐng)域。
10.3.2 由于使用階段監(jiān)測(cè)技術(shù)難度大、監(jiān)測(cè)成本高,目前主要應(yīng)用在核安全殼、大型的橋梁、大跨空間結(jié)構(gòu)、超高層建筑、重要的公共建筑等結(jié)構(gòu)中。這些受監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu),其力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所處的特定環(huán)境,在設(shè)計(jì)階段往往難以完全掌握和預(yù)測(cè)。因此,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)分析模型、計(jì)算假定和設(shè)計(jì)方法的合理性,為以后的設(shè)計(jì)和建造提供依據(jù),進(jìn)而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范得以改進(jìn)。
監(jiān)測(cè)應(yīng)以簡(jiǎn)單、實(shí)用、性能可靠為原則。使用階段的監(jiān)測(cè)可以采用實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)或適時(shí)的定期監(jiān)測(cè);也可將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、定期監(jiān)測(cè)與人工檢測(cè)相結(jié)合。獲得更加全面的測(cè)試指標(biāo)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)的信息。
10.3.3 針對(duì)不同的環(huán)境條件、使用功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使用階段監(jiān)測(cè)應(yīng)該因地制宜,有針對(duì)性地對(duì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行取舍,并區(qū)分主要和一般監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,以便突出重點(diǎn),以較低的監(jiān)測(cè)成本達(dá)到預(yù)期目的。
10.3.4 使用階段的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)由于周期往往很長(zhǎng),選擇儀器儀表時(shí),應(yīng)特別關(guān)注其穩(wěn)定性、可靠性、耐久性及具有方便維護(hù)的性能。各個(gè)傳感子系統(tǒng)宜采用獨(dú)立模塊設(shè)計(jì),單個(gè)傳感器或數(shù)據(jù)采集單元維護(hù)或更換時(shí),應(yīng)不至于影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
10.3.5 使用階段的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般由三級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成,分別是工作站與服務(wù)器之間的一級(jí)傳輸網(wǎng)絡(luò)、工作站與工作站之間的二級(jí)傳輸網(wǎng)絡(luò)、傳感器與工作站之間的三級(jí)傳輸網(wǎng)絡(luò)。由于傳輸線路僅需要布設(shè)一次,實(shí)際工程的各級(jí)傳輸網(wǎng)絡(luò)均較多地采用有線傳輸?shù)姆绞剑跅l件受限等情況下,一級(jí)和二級(jí)傳輸網(wǎng)絡(luò)也可采用無(wú)線傳輸方式。
使用階段量測(cè)到的應(yīng)變、變形等指標(biāo)均為相對(duì)量。從施工階段即開始監(jiān)測(cè)有助于更加全面地掌握結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)。
10.3.6 對(duì)使用壽命較長(zhǎng)或環(huán)境條件惡劣的混凝土結(jié)構(gòu),材料性能劣化狀態(tài)的監(jiān)測(cè)是結(jié)構(gòu)使用階段監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容,主要包括混凝土的碳化深度、結(jié)構(gòu)混凝土的開裂及破損、鋼筋的銹蝕等。由于測(cè)試手段的局限性,一般需要采取人工觀察及輔助檢測(cè)的方法。更深入的耐久性監(jiān)測(cè)應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及專門的規(guī)定進(jìn)行。
10.3.7 使用階段結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)存儲(chǔ)各種歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),與當(dāng)前監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析,并對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性給出定性或定量的評(píng)價(jià),為結(jié)構(gòu)維護(hù)、維修提供依據(jù)。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
