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冬奥场馆“技中计”:贯串始终的结构健康监测技术
宣布时间:2022-02-16 浏览次数:115310 来源:尊龙凯时人生就是搏

北京冬奥会赛程过半,就已有13项奥运会纪录和2项世界纪录被突破。尤其是在短道速滑、速度溜冰等项目的角逐中,多次突破奥运会纪录,各竞赛场馆园地一直坚持着的良好状态,为运发动展示最高水平提供了最佳平台。北京冬奥会在场馆建设中不但在制冰技术上实现突破,同时从准备开始,就将整个场馆的 “健康”监测也考虑其中。


场馆“健康”监测

“冰丝带”

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国家速滑馆“冰丝带”建设时期(北京日报)

超大跨度索网结构的“冰丝带”是目前世界上跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面体育馆。其屋盖结构由49对承重索和30对稳定索编织而成,长跨198米、短跨124米?缍却蟆⒏炙鞫唷⒛诹π髋哟,要求结构必须实现高精度的建造。因此,在施工环节就接纳了无线传感技术,以进行实时监测和力学剖析,在建成后,也依旧开展结构监测剖析,测试点数多达千余个,对速滑馆的应力、位移、加速度、温度、风压、索力六大类参数进行监测, 通过对其“脉搏”与“心跳”的监测,包管结构的“健康”。

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国家速滑馆“冰丝带”内景。(新华社记者 程婷婷 摄)

“冰立方”

“冰立方”则为“娇气”的冰壶运动提供了全套的结构宁静健康监测系统,包括加速传感器、应变传感器、情况温度传感器等,不但能监测结构的变形、震动,还能监测情况温度和整体结构倾角,对结构的宁静性和角逐舒适度进行实时评估,接纳全面感知、智慧控制等手段,对冰面影响因素全历程监控,第一时间掌握场馆结构变革情况。除此之外,冰壶赛场对温度的要求很是严格,冰面温度要求零下6℃,赛场冰层温度将直接影响冰壶与冰的摩擦系数,从而影响角逐结果。为了实时感知园地温度变革,冰壶赛道冰体内,整体铺设了光纤温度传感器,接入漫衍式光纤温度监测仪,对冰壶赛道的温度进行空间和时间上的连续监测,包管精准测温,为园地维护提供数据参考。

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国家高山滑雪中心

不但仅是在场馆中,位于延庆小海坨山上的国家高山滑雪中心也配置了岩土构筑物灾害早期识别及自动预警系统,收罗振动、倾斜、倾向等信息,掌握岩土构筑物动态特征和生长的纪律,通过动力学指标与运动学指标的实时监测与剖析,确定岩土构筑物的稳定性状态及生长趋势,进行灾害失稳早期预警判断。

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国家高山滑雪中心。 (中国网记者 董宁 摄影)


“无处不在的”传感与建筑健康监测系统

冬奥场馆的建设与运维历程中,建筑结构健康监测(SHM)的看法贯串始终,场馆的恒久健康监测受到了前所未有的重视。不但仅是冬奥场馆运用了大宗的传感与监测系统,近些年结构健康监测在土木领域包管结构宁静方面有了更为广泛的应用,如中央电视台新台址、国家体育场等针对施工历程进行监测 ;在外洋,2005年建成的新伯尔尼万克多夫球场,在新场馆建设中就配备了SOFO标准传感器和热电偶,用于监测混凝土凝固历程中的形变和收缩温度,并用于收缩变形的恒久评估。

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装置了SOFO标准传感器(红白色)

混凝土底板分两个阶段(30cm+30cm)浇筑,传感器装置在两个设置层中,热电偶识别热致应变

关于桥梁、大坝等线性漫衍的混凝土结构研究、技术手段与相关行业标准也逐步成熟。在高层建筑监测技术方面也有更多新技术应用,如大理经济技术开发区治理委员会26层建筑引进了GeoSIG结构健康监测(SHM)系统,基于强震仪组成的结构台阵,再加上应变、位移、倾斜、情况等多种传感器组成的一整套健棵魅诊断系统。

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结构健康监测设备

通过上述介绍我们发明,在结构健康监测中,常用的传感器包括:加速传感器、应变传感器、位移传感器、振动传感器、地动监测传感器及其他结构健康监测系统


ARF-A-T 低量程3轴加速度传感器

ARF-A-T加速度传感器可同时丈量X,Y,Z三轴偏向的加速度,小型轻量并可以较少的相互滋扰实现高精度丈量。

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EM-5埋入式振弦应变计

EM系列振弦应变计埋入在混凝土结构中,用于监测应变的变革,当弹性模量已知时,可评估应力变革。

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JM系列振弦位移传感器

JM系列振弦式位移传感器(测缝计)用来丈量结构和基础(混泥土,岩石,土体)中裂缝和接缝的相对移动。

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755&756系列微型高精度倾角传感器

体积小、重量轻的755及756传感器能够直接装置在要害监测部位上,适合在空间有限条件下的精密丈量和控制应用。

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MuST FBG 温度计

电信号或振弦式温度传感器的光纤版本,完全无源,对情况引起的漂移具有固有的不敏感性。

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DiTemp 光纤漫衍式温度监测系统

广泛用于需要漫衍式温度传感的种种应用中,如大型结构的温度场监测,废物处理场,油气工业中的沿岸或离岸现场,水库和出油管的热点、冷点和渗漏监测,衡宇的装置设计等等。

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GeoSIG结构健康监测系统

主要接纳单轴/双轴/三轴加速度传感器,配合布线及数据收罗系统,对建筑结构的平移、扭转、层间位移及反应谱等参数进行监测。能够减少对既有建筑的影响,装置简单、布设便当。

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