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浅谈上海中国航海博物馆中央帆体索网索力监测研究

2016-07-07 14:20　来源: 互联网作者：宋欣欣浏览次数 2284

　　该建筑的中央帆体的壳体结构的高度从悬挑顶点到三层平台高度约58米，双曲索网玻璃幕墙立面的高度约40米，玻璃幕墙立面在不同的高度的宽度不一，最宽处宽约24米。玻璃幕墙的索网通过万向球铰装置铰接于帆体钢结构三角共桁架、边缘桁架以及三层平台梁等主体结构上。玻璃幕墙的索网是由横竖钢索编成的双曲索网，南北两片索网分别由18根竖钢索和56根横钢索构成，竖钢索和横钢索相互制约，共同形成一个张紧的双曲面，其中最长竖钢索弧长约52米，钢索索径32毫米，最长横钢索弧长约24米，钢索直径24毫米。索网的每一根索的张力大小各不相同，受索网结构特点的影响，考虑到长期监测的需要，传统的测量方法难以采用，因此本项目采用EM监测法进行索网索力测试。
　　3.2 项目监测目的
　　中央帆体索网的索力水平能否在使用过程中满足设计要求，关系到索网玻璃幕墙结构是否安全。本工程双曲索网玻璃幕墙钢索的索力控制是关键，索力能否达到最初设计值则是结构是否安全可靠的重要标志。因此，为保证结构在运营阶段的安全使用以及保障人民群众的生命和财产安全，有必要对该玻璃幕墙索网的索力进行长期监测。
　　3.3 监测点位布置
　　该项目索网索力监测点位的布置主要基于如下几点考虑：监测点点位分布均匀，横竖钢索均布有监测点位，张拉钢索与辅助钢索均布有监测点位；单根钢索不同位置应布置有对比性的监测点位，这样可获得同一根钢索在不同区段的索力变化情况；同时应综合考虑，全面分析，尽量做到索网钢索监测点位具有代表性，兼顾经济适用。综合考虑以上几点，该项目监测点位布置如图3所示。
　　3.4 监测数据分析
　　建筑中央帆体双曲索网玻璃幕墙索力的2015年度各季度监测的实测数据及结构施工张拉完成时测量的拉力值如表1所示。
　　根据中央帆体双曲索网玻璃幕墙索力2015年度的实测数据，绘制的玻璃幕墙南北横竖索网索力变化如图4所示。
　　3.5 监测结论
　　由以上监测数据可见，2015年度测量值与索网幕墙施工完成时的测量值相比，未出现过大变化，说明索网索力基本处于稳定状态。由2015年度内各次测量值相比较分析，部分测点的索力出现退化，部分索力反而上升，说明由于结构本身的复杂性，索网索力的变化规律并不明显，但索力无论是退化还是上升，幅度均不大，说明本工程索网玻璃幕墙的安全性可以得到保证。
　　4 结束语
　　上海中国航海博物馆的中央帆体幕墙设计采用的是双曲索网玻璃幕墙形式，目前在我国应用较少，可借鉴内容较少。在日常运营使用过程中，有必要对双曲索网玻璃幕墙的索网构件进行监测分析。全面跟踪中央帆体索网玻璃幕墙在使用阶段的重要工程参数，根据实际监测数据，通过与初始张拉数据结果进行比较分析，对保障建筑运营安全，把安全隐患消除在萌芽状态，具有重要的意义，同时也为以后设计施工同类结构提供参考。

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