随着人民群众对于生活、居住品质的不懈追求,大量的大跨度、超高层、异型建筑层出不穷,新材料、新技术和新工艺也不断涌现;另外,由于基础理论、分析设计软件、工程技术人员认知等限制以及自然环境、施工和使用过程等的不确定性,结构设计与实际工作状态往往存在一定差异。种种不利因素的存在带来了大家对于复杂建筑物在施工、使用期间的安全性、使用性能些许担忧。传统的检测鉴定可以定期对建筑结构进行安全性评估,还无法实现实时监控,以现场连续监测为基础的结构健康监测技术应运而生。
结构健康监测是指通过在结构上布设传感器,实时采集、传输荷载作用(如地震动、风环境、温湿度)与结构响应(应变、变形、振动等)等数据,分析结构工作性能的波动、劣化或损伤特征,从而实现在线的状态评估和安全预警,为施工过程管控、管理和养护提供决策支持的技术。依《建筑与桥梁结构监测技术规范》(GB 50982-2014),以下情况应进行健康监测:(1)设计文件要求进行结构健康监测的项目;(2)高度250m及以上或竖向结构构件压缩变形显著的高层与高耸结构应进行施工期间监测,高度350m及以上的高层与高耸结构应进行使用期间监测;(3)跨度大于100m的网架及多层网壳钢结构或索膜结构,跨度大于50m的单层网壳结构,单跨跨度大于30m的大跨组合结构,结构悬挑长度大于30m的钢结构,施工期间采用临时支撑的大跨空间结构,应进行施工期间监测。
为保证施工过程的安全可控,深圳市已在部分复杂的大型公共建筑开展结构健康监测工作,如深圳博物馆(原国深博物馆)、深圳市自然博物馆、福田湾区智慧广场、前海金融控股大厦等。