叶志诚　（安徽省建筑科学研究设计院，安徽　合肥　230001）

曲面钢桁架卸载过程杆件应力和结构变形监测

叶志诚（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥230001）

首先对曲面钢桁架结构的监控内容进行了简单的阐述；然后结合该结构特点，详细介绍了测点的分布，变形监测测点以及应力监测测点；最后通过监测数据分析，得到监控结论。

钢桁架；施工监控；变形监测；应力监测

1　监测内容

1.1监测范围

钢桁架结构关键部位在临时支撑拆除（卸载过程）结构构件应力和变形监测。

1.2监测目的

该工程结构复杂，设计要求高，为保证项目施工质量和安全，保证结构最终完成时的形状和受力状态达到建筑和结构设计的预期目的，必须及时掌握结构关键部位在施工过程中的应力应变变化，建立严格的监控量测制度和有效、畅通的信息反馈、抢险应急机制，将监测数据真实、及时的发送至相关各方，使施工进入动态化管理，并进行施工决策。

1.3监测内容及测点数量

在一般情况下施工监测的内容都是一些对施工安全性和施工成形准确性来说比较重要的关键因素。有些特殊的结构构件的传力途径不太明确，结构方案造成的结构关键部位处的应力与变形则成为施工监测过程中的关键性因素。施工过程能及时提供所需的结构内力变化和稳定程度，钢桁架梁的内力和挠度等，以保证结构安全，提高施工效率。监测内容及测点数量见表1。

监测内容　表1

2　测点布置

2.1应力测点布置

应变计布置于HJ1～HJ4（含对称位置）下弦内侧拐弯部位，共布置8个测点；应变片布置于HJ1～HJ12（含对称位置）的下弦内侧杆件应力较大部位，共36个。测点编号及布置分布图见图1、图2。

图1　应变片分布图

图2　应变计分布图

测点编号说明：JHJ1-W～JHJ12-W，第一个J表示应变计，HJ表示桁架，1～12表示测点编号，W表示西侧；PHJ1-E，第一个P表示应变片，HJ表示桁架，1～12表示测点编号，E表示东侧；PJHHJ1，第一个P表示应变片，JHHJ表示肩部桁架梁，1～12表示测点编号。

2.2变形测点布置

桁架变形观测点主要布置于桁架环梁上，观测点处粘贴全站仪反光片。共43个观测点，变形观测点分布图见图3。

表2卸载前后杆件应力变化值汇总表

图3　变形观测点分布图

3　施工过程监测结果

3.1钢桁架应变监测

钢桁架临时支撑拆除（卸载过程）是施工安全控制的重要阶段，临时支撑拆除阶段（即卸载阶段）损坏测点数12个，成活率73%。卸载前后杆件应力变化值汇总见表2。

3.2钢桁架变形监测

本次监测共布置43个变形观测点，支撑拆除过程中测点损坏1个，成活率为98%，临时支撑拆除后，各观点位移最大变化量分别位于以下部位：水平向最大位移值为11mm，位于C43测点；下挠量最大值为29.0mm，位于C43测点。

4　监测结果

①临时支撑拆除后，HJ1～HJ4（及对称位置）钢桁架内弦杆弯头部位有效测点共8个，实测各监测点应力值在34.0MPa～102MPa之间；PHJ1～PHJ12（及对称位置）钢桁架内弦杆弯头部位下方有效测点共17个，实测各监测点应力值在-44.0MPa～-74.8MPa之间；JHHJ肩部桁架梁内侧上弦有效测点共7个，实测各监测点应力值在32.9MPa～66.1MPa之间。

②临时支撑拆除后，各观点位移最大变化量分别位于以下部位：水平向最大位移值为11mm，位于C43测点；下挠量最大值为29.0mm，位于C43测点。

③卸载后，各监测点应力值均未超过钢材的材料屈服限值的30%，变形监测值未超过规范限值。整个卸载过程安全可靠，结构最终位形与设计位形相吻合。

［1］罗永峰，王春江，陈晓明.建筑钢结构施工力学原理［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［2］郭彦林，郭宇飞，高巍.国家体育场钢结构屋盖落架过程模拟分析［J］.建筑结构学报，2005（5）.

TU311.2

A

1007-7359（2016）04-0272-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.108

叶志诚（1988-），男，安徽六安人，毕业于合肥工业大学，硕士；助理工程师，主要从事结构检测方面的工作。