房屋建筑结构健康监测解决方案

01 背景说明

     房屋作为人类居住和办公等活动的场所，其结构 健康关系着人类的生命和财产安全。房屋坍塌事件时 有发生，或因前期设计问题，或因施工质量不佳，又 或因风雨等自然因素的破坏，危险悄无声息地来到身 边，还没察觉       到问题而事故已发生。房屋监测包括危 房监测、在建房屋监测、高层建筑监测、周边有施工 作业的房屋监测、古建筑监测等，建筑周边在开挖基 坑、地铁下穿房屋建筑等都可能对房屋建筑造成危害， 实现自动化监测有利       于实时了解房屋的健康情况，为 可能存在的安全隐患提前做出预防对策。

02 房屋建筑病害危害性

03 房屋建筑主要病害分析

04 监测规范

     ①《建筑结构检测 技术标准》GB/T 50344-2004

     ②《建筑地基基础 设计规范》GB 50007-2011 

     ③《建筑变形测量 规范》JGJ8-2016 

     ④《工程测量规范》 GB 50026-2007 

     ⑤《危险房屋鉴定 标准》JGJ125- 2016 

     ⑥《建筑与桥梁结 构监测技术规范》 GB 50982-2014

05 房屋建筑分类

     房屋建筑可以分为非常多种类型，本方案主要讲述超高建筑、老旧危房和古建筑的监测。

06 不同类型房屋建筑的监测布设

     主要监测内容： 风速风向、风压、环境温湿度、水平竖向变形、倾斜、结构振动、结构应变。

     主要监测内容：水平竖向变形、结构应变 、倾斜、裂缝。

     主要监测内容： 风速风向、环境温湿度、裂缝、沉降、倾斜、结构应变。

07 监测方案说明

     一、沉降监测点的布设应符合下列规定: 

        1. 应能反映建筑及地基变形特征，并应顾及建筑结构和地质结构特点。当建筑结构或地质结构复杂时，应 加密布点。

        2. 对民用建筑，沉降监测点宜布设在下列位置: 

          a) 建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10m~20m处或每隔2根~3根柱基上; 

          b) 高低层建筑、新旧建筑和纵横墙等交接处的两侧; 

          c) 建筑裂缝、后浇带两侧、沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结 构的分界处及填挖方分界处以及地质条件变化处两侧; 

          d) 对宽度大于或等于15m、宽度虽小于15m 但地质复杂以及膨胀土、湿陷性土地区的建筑，应在承重 内隔墙中部设内墙点，并在室内地面中心及四周设地面点; 

          e) 邻近堆置重物处、受振动显著影响的部位及基础下的暗浜处; f) 框架结构及钢结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上; 

          g) 筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置; h) 重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处; 

          i) 超高层建筑或大型网架结构的每个大型结构柱监测点数不宜少于2个，且应设置在对称位置。

     二、倾斜监测点的布设应符合下列规定: 

        1. 当测定顶部相对于底部的整体倾斜时，应沿同一竖直线分别布设顶部监测点和底部对应点。 

        2. 当测定局部倾斜时，应沿同一竖直线分别布设所测范围的上部监测点和下部监测点。 

     三、对建筑上明显的裂缝，应进行裂缝观测。裂缝观测应测定裂缝的位置分布和裂缝的走向、长度、宽度、深 度及其变化情况。深度观测宜选在裂缝最宽的位置。

     四、风振观测中的水平位移观测应符合下列规定: 

        1. 宜采用卫星导航定位测量动态测量模式测定，观测频率宜为 1Hz。

        2. 监测点应设置在待测建筑或结构的顶部，并应能安置卫星导航定位接收机天线。 

     五、环境及构件温度监测应符合下列规定:

        1. 温度监测的测点应布置在温度梯度变化较大位置，宜对称、均匀，应反映结构竖向及水平向温度场变 化规律；

        2. 相对独立空间应设1个~3个点，面积或跨度较大时，以及结构构件应力及变形受环境温度影响大的区域， 宜增加测点；

        3. 大气温度仪可与风速仪一并安装在结构表面，并应直接置于大气中以获得有代表性的温度值； 

        4. 监测整个结构的温度场分布和不同部位结构温度与环境温度对应关系时，测点宜覆盖整个结构区域； 

     六、应变监测布点: 

        1. 转换部位及相邻上下楼层; 

        2. 伸臂桁架受力较大的杆件及相邻部位; 

        3. 巨型柱、巨型斜撑、竖向构件平面外收进以及竖向刚度分布不连续区域等结构不规则位置及相邻部位; 

        4. 其他重要部位和构件。

     七、风及风致响应监测 

        1. 已进行风洞试验的高层与高耸结构，宜根据风洞试验结果布置测点;对于未进行风洞试验的高层与高耸结 构，宜选择自由场及对风致响应敏感的构件及节点位置，并宜与地震动及地震响应监测的测点布置相协调。

        2. 测点应设置在工程结构的顶层、地上一层、结构刚度突变和质量突变处以及对安全性要求较高的重点楼 层的刚度中心或几何中心。进行动力特性分析时，振动测点应沿结构不同高度布置，宜设置在结构各段 的质量中心              处，并应避开振型的节点。 

        3. 高层、高耸结构顶部风速仪宜高于顶部1m，并处于避雷针的覆盖范围之内。环境风速监测宜安装在距 结构约100m~200m外相对开阔场地，高出地面10m处。 

        4. 对风敏感的建(构)筑物有验证要求时，可监测建(构)筑物表面的风压分布情况。 

        5. 舒适度控制区域宜布置测点，对相应控制参数进行监测。

08 传统检测与在线自动化监测对比

09 监测系统总体框架

10 房屋建筑监测常用仪器

11 房屋建筑监测数据平台

     忻德云是一款基于云物联技术实现的智能结构健康安全监测在线平台，由厦门忻德自主研发运维，为结构健康监测项目提供传感器接入，通过互联网将数据实时传入忻德云平台，经由平台内置的解析系统及后端配置系统，形成可视化的数据信息，从而为终端用户提供数据分析、报表查询、险情预警等服务。