危旧房屋及重点建筑在线监测自动化解决方案

一、概述

近年来，当人们的房屋结构主要为楼房结构以及楼层高度逐渐提高的前提下，对建筑物结构的安全性监测逐渐成为人们的研究热点。房屋建筑结构在施工过程中会因施工材料特性、施工方法和构件结构设计等原因出现一定误差，需要通过变形监测等手段进行检验和修正;房屋长时间使用的过程中，也会因气候或构件缺陷、材料老化等原因导致微小变形的出现，需要通过变形监测的手段予以发现并提前预防危险的发生。但房屋建筑结构即使出现变形，其变形幅度也十分微小，非专业检测手段根本难以发现，这就对房屋建筑结构变形监测工作造成了极大的困扰。因此，监测和诊断超房屋结构的健康状况，及时发现结构损伤，对可能出现的危险进行预测，评估服役结构的安全性、可靠性、耐久性和适用性具有非常重要的现实意义。

二、监测的基本要求

2.1 建筑沉降监测要求

建筑沉降监测需要测定建筑及地基的沉降量、沉降差及沉降速度，沉降监测点的布设需要全面反映建筑及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点。点位宜选择下列位置：

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

2、高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧；

3、建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧、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；

4、对于宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂及膨胀土地区的建筑，需要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；

5、邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处；

6、框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上；

2.2 建筑主体倾斜监测要求

建筑主体倾斜监测需要测定建筑顶部观测点相对于底部固定点或上层相对于下层监测点的倾斜度、倾斜方向及倾斜速率。主体倾斜监测点的布设需要符合下列要求：

1、当监测点设在建筑外部时，监测点的点位应选在与倾斜方向的方向线上；

2、对于整体倾斜，监测点应布设在建筑主体竖直线上；

2.3 建筑裂缝监测要求

建筑裂缝监测应测定建筑上的裂缝分布位置和裂缝的走向、长度、宽度及其变化情况。监测中应符合以下规定：

1、监测裂缝两侧两点位移的变化时，可用结构裂缝传感器，包括电子式智能位移传感器，传感器的量程应大于裂缝预警的宽度，传感器测量方向应与裂缝走向垂直；

2、已发生开裂结构，应监测裂缝的宽度变化；

2.4 建筑水平位移监测要求

建筑应变监测点应选在结构本身的薄弱段和承重点，，并顾及地质情况及建筑结构特点。点位宜选择下列位置：1、称重墙；2、薄弱点；

三、设计的原则

根据本工程重要性和现代管理的要求，结合目前安全监测技术的发展水平，本次监测自动化系统设计所遵循主要原则有：

1）完整性

考虑到目前各监测项目实现监测数据自动采集的可能性、完整性，监测项目的所有测点均应接入监测数据自动采集系统。

2）实时性

建立较为完善的监测数据自动采集系统和监测信息管理系统，以适应“远程管理与现场检查相结合，实时、快速评价建筑物工作状态”的现代工程安全管理要求。

3）实用性

满足工程安全监测数据采集、处理、报表制作、监测信息报送、建筑物工作状态评判的需要来进行系统功能设计。实现监测自动化的同时，还应具备人工监测的接口，以保证当自动化系统发生故障时，能测得人工监测数据，保证监测资料的连续性。

4）先进性

通过高性能的计算机网络环境，采用国内外先进的监测数据自动采集设备和监测信息管理软件来实现系统功能。

5）稳定性

监测自动化系统能在恶劣的环境下长期稳定地运行，并具有可靠的防雷保护措施。

6）可扩展性

监测自动化系统应具有较强的可扩展性，提供良好的接口，能方便灵活地对接入系统的监测仪器进行增加或撤除，不影响整个系统的工作。

7）兼容性

监测自动化系统能与本工程布设的各种类型的监测仪器兼容。

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