敲黑板 | 建筑為什么要做結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)?
上一期我們發(fā)了一篇建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)容,很多網(wǎng)友不太理解,建筑還需要做監(jiān)測(cè),鋼筋水泥搭建起來的房子,哪有說塌就塌的。其實(shí)建筑跟人一樣,也是有“生命體征”,平時(shí)也會(huì)出現(xiàn)的一些“疾病”,如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)"病情",早日醫(yī)治,慢慢會(huì)演變成沉降、傾斜、裂縫、坍塌等重疾或者惡疾。
建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控建筑的狀態(tài),值的注意的是【監(jiān)測(cè)】和【檢測(cè)】是不一樣的,檢測(cè)就好比人感到不舒服,去醫(yī)院接受一系列檢查;而監(jiān)測(cè)就類似于戴一套設(shè)備在身上,隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)身體狀況,得到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。這樣建筑只要一出現(xiàn)問題,數(shù)據(jù)里面就能立馬反饋出來。

01
什么是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是近年來新興的一種對(duì)建筑物或構(gòu)筑物進(jìn)行常規(guī)“體檢”和“健康”監(jiān)測(cè)的重要手段,主要方法就是利用智能傳感儀器對(duì)建筑物或構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)管理和趨勢(shì)研判。
通過在被監(jiān)測(cè)對(duì)象內(nèi)部或表面預(yù)埋或附加各類傳感器組成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)感知建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)自身服役狀態(tài)、外部環(huán)境侵蝕、極端荷載作用、周邊擾動(dòng)入侵等行為響應(yīng)的重要信息,以便對(duì)其損傷破壞、性能退化、運(yùn)營效率等健康狀況作出智能評(píng)估和決策,為建筑結(jié)構(gòu)的安全使用、維護(hù)管養(yǎng)和壽命預(yù)測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。
簡(jiǎn)而言之,就是監(jiān)控建筑物安全狀態(tài)的一種手段。

▲建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖
特別聲明:萬賓科技致力于城市生命線監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,文中涉及軟件系統(tǒng)皆為友商提供。
02
建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的作用
在環(huán)境、外荷載作用下,既有建筑物產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜、開裂等病害將降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性,影響建筑正常使用,甚至危害結(jié)構(gòu)的安全。通過對(duì)既有建筑物的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)安全預(yù)警。重大構(gòu)建筑物結(jié)構(gòu)安全影響重大,在建設(shè)之初對(duì)重要構(gòu)建進(jìn)行監(jiān)測(cè)傳感器布設(shè),對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行全生命周期監(jiān)測(cè)。

▲建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)模型圖
03
什么建筑需要做監(jiān)測(cè)
超高層、大跨度建筑
其耗資巨大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、工期長(zhǎng)、使用年限長(zhǎng)等特點(diǎn),使得結(jié)構(gòu)施工期間的誤差控制、結(jié)構(gòu)運(yùn)營期間的安全性、適用性和耐久性要求更加嚴(yán)格。為了使結(jié)構(gòu)正常運(yùn)營,必須對(duì)結(jié)構(gòu)的性能和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤監(jiān)測(cè)。
老舊房屋
年代存在久遠(yuǎn)及居住環(huán)境復(fù)雜,又加上常年失修,房屋及有可能存在一些結(jié)構(gòu)問題,這樣的房屋是很有必要安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備,對(duì)房屋的動(dòng)態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),來保證居住人員的安全。
各類災(zāi)后房屋
因?yàn)楦黝悶?zāi)害很容易導(dǎo)致房屋臨時(shí)性出現(xiàn)形變,沉降的情況,也需要對(duì)房屋的情況做好監(jiān)測(cè),也可以及時(shí)判斷災(zāi)害對(duì)房屋是否有后續(xù)損傷。
古建筑
中國歷史悠久,有很多的古建筑現(xiàn)存至今,為了保護(hù)文物,讓歷史更有沉淀感。針對(duì)古建筑也需要做好監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)古建筑的變化情況,更加利于文物繕修。

04
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成
智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
傳感器系統(tǒng)主要由能夠感測(cè)環(huán)境與荷載作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)幾何變形、結(jié)構(gòu)耐久性這四類物理量的傳感元件組成,依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)原理進(jìn)行優(yōu)化布設(shè),實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)整體和局部性能的全面感知。
結(jié)構(gòu)預(yù)警與評(píng)估系統(tǒng)
結(jié)構(gòu)預(yù)警與評(píng)估系統(tǒng)主要由高性能計(jì)算機(jī)和專業(yè)分析軟件組成,其功能是對(duì)預(yù)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行力學(xué)分析,包括模型修正、模態(tài)識(shí)別、損傷診斷、狀態(tài)評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)、維護(hù)決策等。

▲建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖
05
建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)相關(guān)硬件
采用多維度結(jié)構(gòu)健康無損SHM識(shí)別技術(shù),集成多種自主核心算法和邊緣計(jì)算能力,對(duì)建筑和構(gòu)筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康診斷。
創(chuàng)新性集成位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、動(dòng)態(tài)平衡、人體舒適度和結(jié)構(gòu)溫濕度等10 多項(xiàng)指標(biāo)。4G/5G智能云終端,3分鐘極簡(jiǎn)安裝即上云。應(yīng)用于橋梁、建筑、危房、隧道、管廊。

▲智能結(jié)構(gòu)診斷器安裝圖
核心功能
集成10多項(xiàng)結(jié)構(gòu)體征健康監(jiān)測(cè)指標(biāo)
創(chuàng)新性集成位移、沉降、傾斜、加速度、振幅、頻率、地震烈度、動(dòng)態(tài)平衡、人體舒適度和結(jié)構(gòu)溫濕度等監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
邊緣終端提高彈性并減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載
超級(jí)邊緣終端集成多維感知、自主算法、邊緣計(jì)算、存儲(chǔ)、儲(chǔ)能、加密和5G/4G通信于一體,原始數(shù)據(jù)不必傳回云端。
隨需應(yīng)變的開放平臺(tái)與數(shù)據(jù)服務(wù)
AIoT開放平臺(tái)實(shí)時(shí)解算毫米級(jí)衛(wèi)星定位、撓度、索力、伸縮縫、船撞報(bào)警、電子羅盤等數(shù)據(jù)服務(wù)。
無損SHM結(jié)構(gòu)健康診斷識(shí)別技術(shù)
SHM技術(shù)利用多自由度微振動(dòng)診斷算法、無損采集技術(shù)和多層次分析發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)早期損傷與隱患。
超小尺寸1.5毫米級(jí)全球衛(wèi)星定位
難以置信的超小尺寸設(shè)計(jì),支持北斗、GLONASS、GPS、Galileo等1.5毫米級(jí)全球衛(wèi)星定位服務(wù)能力。
云邊端架構(gòu),AIoT彈性延展能力
云邊端協(xié)同架構(gòu)讓每個(gè)單元相互獨(dú)立亦可組合拼圖,勾勒“一機(jī)一物一城”的數(shù)字孿生城市全景。
即裝即用,使用成本下降95%
一體化小型機(jī)易安裝部署,極大縮短施工時(shí)間和減輕維護(hù)量,降低95%使用成本。
06
關(guān)于我們
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