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近期,科研院結(jié)構(gòu)分院承擔(dān)的院級重點科研項目----甘肅警院體育場看臺屋面大型鋼桁架結(jié)構(gòu)性能靜力荷載試驗取得了圓滿成功。該項目技術(shù)難度高、工作量大、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜,對于結(jié)構(gòu)分院碩博科技團隊來說也是充滿了挑戰(zhàn)。試驗實施過程中遇到了諸多技術(shù)難題,經(jīng)過奮力攻關(guān),這些難題一一得到了解決。最終,在科技團隊成員們的共同努力下,試驗工作安全、順利完成。
本次項目具有四個方面的顯著特點:
一是方案優(yōu)化難度大----本項目中,科技團隊首次針對大型鋼桁架結(jié)構(gòu)進行試驗方案設(shè)計,因現(xiàn)場實際情況所限,實施滿布加載是不現(xiàn)實的,同時測點布置直接影響著試驗結(jié)果的代表性和試驗結(jié)論的正確性,因此,優(yōu)化加載點及測點布置成為了首要的重點和難點。
二是現(xiàn)場工作量大----主要有加載點多、加載量大。經(jīng)計算并結(jié)合該結(jié)構(gòu)體系特點,對稱選取了4榀桁架共56個上弦節(jié)點進行試驗加載,由于絕大多數(shù)加載點位置較高,故現(xiàn)場使用了1臺汽車吊來輔助工人綁扎吊繩,每個加載點綁扎2根吊繩且每根吊繩設(shè)置3個S形掛鉤,吊繩總用量約1500m,掛鉤總數(shù)為336個;根據(jù)規(guī)范要求算得的總配重量達(dá)到26噸,單個加載點最大配重量達(dá)到763kg,由于采用6級加載方式,導(dǎo)致總共需稱重分裝近800袋配重。
三是實施過程困難----試驗中,由于需在盡可能短的時間內(nèi)吊掛所有加載點的各級配重且多數(shù)加載點配重較大,使得所需人力較多,現(xiàn)場組織難度較大。此外,隨著各級配重不斷施加,吊繩自身不斷伸長,導(dǎo)致不斷有處于下方的配重接觸到地面,為此,現(xiàn)場工人們需不斷調(diào)整配重的吊掛位置或想各種解決辦法,從而大大增加了加載難度。
四是測試技術(shù)先進----該試驗中的應(yīng)變測試采用了目前國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的光纖類傳感器。相較于電阻式和振弦式傳感器,光纖類傳感器具有高靈敏度、高精度、高分辨率、自帶溫度補償功能、抗電磁干擾能力強等突出優(yōu)勢,從而確保測試工作的順利完成以及實測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。此外,采用了與光纖類傳感器相配套的光纖光柵解調(diào)儀,該解調(diào)儀能夠連接多種類型傳感器并實時顯示、存儲數(shù)據(jù),具有體積小、操作簡單、界面友好等優(yōu)點。
本次試驗實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)分院碩博科技團隊的兩個“第一次”:第一次承擔(dān)并順利完成了大型鋼桁架結(jié)構(gòu)性能靜力荷載試驗;第一次在試驗中成功使用了先進的光纖傳感技術(shù)。通過這次試驗,結(jié)構(gòu)分院的碩博科技團隊及技術(shù)骨干在結(jié)構(gòu)計算與分析、方案設(shè)計與優(yōu)化、傳感器安裝與調(diào)試、數(shù)據(jù)采集與存儲等各個技術(shù)方面都前進了一大步,增強了技術(shù)實力,提升了技術(shù)攻關(guān)的信心,為今后同類業(yè)務(wù)及相關(guān)課題的開展打下了堅實基礎(chǔ),實現(xiàn)了先進技術(shù)引領(lǐng)市場開拓,科研與生產(chǎn)雙豐收的目的,同時儲備了一支空間鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)方面的優(yōu)秀人才隊伍。
撰稿:李俊杰劉志娟