大跨钢结构监测 | 雄安体育中心结构健康监测

1.工程简介

雄安体育中心项目位于雄安新区启动区东北部，总用地面积354243平方米，总建筑面积186426平方米，由体育场、体育馆和游泳馆三个单体建筑组成。三个场馆上部均采用大跨钢结构网格结构屋盖形式，跨度大、悬挑大、设计施工难度大，体育场看台为超长混凝土，为把握结构施工状态和日常运营期间结构的安全性，需在施工期及运营期开展健康监测。

清华大学土木工程系结构工程研究所受委托为项目提供监测方案咨询、数据存储与展示、结构计算与预警、超长混凝土温度效应等技术服务。

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图1.1 项目整体鸟瞰图

2. 场馆简介

体育场屋盖钢结构平面尺寸外轮廓约为255米×210米，内场开洞尺寸约为150米×90米，跨度大、悬挑大，设计建设难度大。屋盖分为内圈张弦铝合金体系和外圈钢网架结构两个部分，内圈体系的外压环、内檐口“钢拱”、飞柱、径向索、环索，外圈钢网架的上下弦、支座腹杆等均是整个体系受力的重要环节。

游泳馆的地上钢结构由主体钢结构和次结构构成。主体钢结构采用了竖向和水平承载体系近似分离的设计思路，充分利用了混凝土结构部分的抗侧力。屋盖采用量身定制的张弦梁结构，跨度约60m，一端通过V型柱支承于正负零，一端通过树形柱支承于混凝土看台顶部。同时为了提高结构的效率和刚度，张弦梁的刚性部分采用了交叉布置的箱型梁。

体育馆结构下部为混凝土看台及地下室，上部为双向正交钢桁架，结构跨度超过30m，且重量大，造型独特，传力路径复杂。

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图2.1 体育中心单体建筑-体育场

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图2.2 体育中心单体建筑-体育馆

3.监测方案

监测方案经过成本优化，在预算范围内实现一场两馆的屋盖索力、铝合金网壳及钢网架应力应变、振动、位移、环境及超长混凝土的应力应变的测点布设，预期可对雄安体育中心一场两馆的受力状态、变形情况、振动以及现场气候环境长期实时监测，并可达到以下技术目标：

（1）从结构建造阶段起，以竣工状态建立结构的健康档案，为建筑的日常运行与维护提供可靠依据；
（2）通过动态实时显示的方式展现结构的当前受力状态，为结构可能出现的损伤提供预警。
（3）综合利用多项结构性能指标，对结构的安全性与功能性进行实时的评价与预警；
对荷载的长期效应以及结构的老化、病变进行定期的综合性诊断；

日前，清华大学已经协助完成超长混凝土温度效应监测、项目监测平台开发等任务。

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图3.1 监测方案示意图

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图3.2 超长混凝土温度效应监测系统现场安装

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图3.3 监测平台开发图

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图3.4 监测平台现场大屏展示

——文章转载于“清智检”公众号（仅用于本网站交流学习，侵权必删）
——原文链接 https://mp.weixin.qq.com/s/n8f49aHHo8R9VI7dkSeDHw