網架結構健康監測系統及其關鍵技術研究

重大工程結構的健康監測是保證工程結構在服役期間安全性的重要手段。當結構在使用的過程中,荷載的長期效應、疲勞效應和一些不可預知的突變效應使結構不可避免地產生損傷的累積和承載能力的下降,從而使抵抗自然災害的能力下降,影響其正常的使用功能,在極端的情況下會發生災難性的事故。對大跨度空間網架結構而言,風力是它的主要設計荷載。當出現大風時,有的空間網架結構會產生較嚴重的結構構件破壞。且隨著結構損傷的累積,最終甚至會導致空間網架結構的倒塌或喪失使用功能。為此,建立風力作用下空間網架結構的健康監測系統,以實現對空間網架結構工作狀態的及時了解和構件損傷的及時診斷,對于保證此類結構的使用壽命和安全是十分必要的。并詳細探討了風力作用下大跨度屋頂空間網架結構的健康監測系統的設計理論和關鍵技術,研究了用少量傳感器實現空間網架結構整體工作狀態的自動報警、未知損傷的自動診斷和結構抗倒塌安全度的實時評定的方法和技術,并成功地得以實現。