本結(jié)構(gòu)加固效果長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方案旨在全面、持續(xù)地評(píng)估加固后結(jié)構(gòu)的健康狀況，通過(guò)在關(guān)鍵部位布置多種傳感器，如應(yīng)變片、位移計(jì)等，實(shí)時(shí)采集結(jié)構(gòu)受力與變形數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行人工巡檢，查看外觀有無(wú)新增損傷，利用專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備與分析軟件，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入處理與分析，建立結(jié)構(gòu)性能變化趨勢(shì)模型，依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)預(yù)警潛在安全隱患，為結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)，確保加固后的結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中安全可靠，

以下是一個(gè)結(jié)構(gòu)加固效果長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)方案：

一、監(jiān)測(cè)目標(biāo)

確保結(jié)構(gòu)加固后在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性和耐久性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并評(píng)估加固效果是否符合預(yù)期。

二、監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（一）結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)

1. 承載能力監(jiān)測(cè)
   • 定期進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)，施加一定的模擬荷載，測(cè)量結(jié)構(gòu)在加固前后的變形、應(yīng)力等數(shù)據(jù)。例如在建筑結(jié)構(gòu)加固后的一定時(shí)間間隔（如每年），在關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位設(shè)置加載點(diǎn)，施加與設(shè)計(jì)荷載相關(guān)的荷載值，對(duì)比加固前后的承載能力變化。引用自[3]，框支梁加固后承載能力有顯著提高，加固后的承載力比加固前提高了20% - 30%，這是通過(guò)對(duì)比加固前后的承載能力測(cè)試得出的結(jié)果。
2. 變形監(jiān)測(cè)
   • 位移監(jiān)測(cè)：安裝位移傳感器，對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如梁、柱的連接點(diǎn)等）進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)。例如在大型橋梁加固工程中，在橋墩與梁體的連接部位設(shè)置位移傳感器，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其在車(chē)輛荷載、溫度變化等因素下的位移情況。引用自[2]，通過(guò)位移傳感器監(jiān)測(cè)房屋結(jié)構(gòu)的位移情況，可以判斷房屋結(jié)構(gòu)是否存在變形或破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
   • 撓度監(jiān)測(cè)：對(duì)于梁、板等受彎構(gòu)件，監(jiān)測(cè)其撓度變化。采用水準(zhǔn)儀、電子撓度儀等設(shè)備，在加固前后及長(zhǎng)期使用過(guò)程中定期測(cè)量構(gòu)件的撓度值。如在工業(yè)廠房的加固工程中，對(duì)屋面梁的撓度進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，以確保其在使用過(guò)程中的安全性。引用自[3]，框支梁加固后的撓度變化監(jiān)測(cè)結(jié)果可以作為評(píng)估加固效果的依據(jù)之一。
3. 剛度監(jiān)測(cè)
   • 通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形情況計(jì)算結(jié)構(gòu)剛度。可以采用應(yīng)變片等設(shè)備測(cè)量結(jié)構(gòu)在加載過(guò)程中的應(yīng)變，進(jìn)而計(jì)算剛度。例如在混凝土框架結(jié)構(gòu)加固后，通過(guò)在柱、梁上粘貼應(yīng)變片，在施加一定荷載時(shí)，根據(jù)應(yīng)變值計(jì)算剛度，并與加固前的剛度進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估加固對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響。引用自[3]，加固后的框支梁剛度比加固前提高了15% - 25%，這是通過(guò)剛度變化評(píng)估得出的。

（二）材料性能監(jiān)測(cè)

1. 混凝土性能監(jiān)測(cè)
   • 強(qiáng)度監(jiān)測(cè)：采用回彈法、鉆芯法等定期檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度。在加固后的混凝土結(jié)構(gòu)上，按一定的抽樣規(guī)則選擇檢測(cè)點(diǎn)，如每隔一定面積（如50平方米）設(shè)置一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)?；貜椃ú僮骱?jiǎn)單，可定期進(jìn)行初步檢測(cè)，鉆芯法則可在必要時(shí)獲取更準(zhǔn)確的混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
   • 耐久性監(jiān)測(cè)
     • 碳化深度監(jiān)測(cè)：使用酚酞試劑等方法檢測(cè)混凝土的碳化深度。在混凝土結(jié)構(gòu)表面鉆取一定深度的孔洞，噴灑酚酞試劑，根據(jù)顏色變化確定碳化深度，評(píng)估混凝土的抗碳化能力，進(jìn)而判斷加固后混凝土的耐久性。
     • 氯離子含量監(jiān)測(cè)：對(duì)于處于海洋環(huán)境或使用除冰鹽等易受氯離子侵蝕環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，定期檢測(cè)混凝土中的氯離子含量?？刹捎没瘜W(xué)分析方法，從結(jié)構(gòu)中取樣，分析其中的氯離子含量，防止氯離子侵蝕導(dǎo)致的鋼筋銹蝕。
2. 鋼筋性能監(jiān)測(cè)
   • 銹蝕監(jiān)測(cè)：利用電化學(xué)方法，如半電池電位法、線性極化電阻法等監(jiān)測(cè)鋼筋的銹蝕情況。在加固后的混凝土結(jié)構(gòu)中，在鋼筋表面或附近安裝相應(yīng)的傳感器，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)鋼筋的銹蝕電位或電阻變化，判斷鋼筋是否發(fā)生銹蝕。引用自[1]，對(duì)于采用噴涂阻銹劑進(jìn)行加固的混凝土結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)測(cè)量鋼筋銹蝕電流的變化來(lái)評(píng)估阻銹劑的阻銹效果。

（三）環(huán)境因素監(jiān)測(cè)

1. 溫度監(jiān)測(cè)
   • 在結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部安裝溫度傳感器，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)在不同季節(jié)、不同天氣條件下的溫度變化。對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，溫度變化可能引起混凝土的收縮和膨脹，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的性能。例如在大型水壩的加固工程中，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)來(lái)分析溫度變化對(duì)壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形的影響。引用自[2]，溫度監(jiān)測(cè)可以幫助判斷房屋結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常狀況。
2. 濕度監(jiān)測(cè)
   • 采用濕度傳感器監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)周?chē)h(huán)境的濕度。高濕度環(huán)境可能加速混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕，對(duì)于木結(jié)構(gòu)等對(duì)濕度敏感的結(jié)構(gòu)，濕度監(jiān)測(cè)更為重要。如在古建筑木結(jié)構(gòu)的加固保護(hù)中，濕度監(jiān)測(cè)有助于及時(shí)采取防潮措施，保護(hù)木結(jié)構(gòu)的性能。

三、監(jiān)測(cè)設(shè)備

1. 傳感器類(lèi)
   • 應(yīng)變片：用于測(cè)量結(jié)構(gòu)的應(yīng)變，具有精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)?？烧迟N在混凝土、鋼材等結(jié)構(gòu)材料表面，根據(jù)應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。
   • 位移傳感器：包括線性位移傳感器、激光位移傳感器等，用于精確測(cè)量結(jié)構(gòu)的位移量。線性位移傳感器適用于小位移測(cè)量，激光位移傳感器可用于較大范圍的位移測(cè)量。
   • 加速度計(jì)：用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，如在地震多發(fā)地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)加固監(jiān)測(cè)中，加速度計(jì)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)在地震作用下的振動(dòng)加速度，分析結(jié)構(gòu)的抗震性能。引用自[2]，結(jié)構(gòu)振動(dòng)監(jiān)測(cè)可通過(guò)安裝加速度計(jì)等設(shè)備進(jìn)行。
   • 溫度傳感器：如熱電偶、熱電阻傳感器等，能夠準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度。
   • 濕度傳感器：常見(jiàn)的有電容式濕度傳感器、電阻式濕度傳感器等，可有效測(cè)量環(huán)境濕度。
2. 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
   • 采用數(shù)據(jù)采集儀，能夠同時(shí)采集多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集儀具有不同的通道數(shù)，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行選擇，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，并存儲(chǔ)起來(lái)，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。
3. 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備
   • 可采用有線（如網(wǎng)線、光纖等）或無(wú)線（如ZigBee、Wi - Fi、4G/5G等）傳輸方式將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心。對(duì)于大型結(jié)構(gòu)或難以布線的結(jié)構(gòu)，無(wú)線傳輸方式更為靈活方便。

四、監(jiān)測(cè)頻率

1. 初始階段（加固后1 - 3個(gè)月）
   • 結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)：每周進(jìn)行一次承載能力、變形、剛度等方面的監(jiān)測(cè)。因?yàn)榧庸毯蠼Y(jié)構(gòu)處于早期調(diào)整期，需要密切關(guān)注其性能變化。
   • 材料性能監(jiān)測(cè)：混凝土強(qiáng)度每?jī)芍軝z測(cè)一次（采用回彈法），鋼筋銹蝕情況每?jī)芍鼙O(jiān)測(cè)一次。這一階段材料性能的變化可能較快，需要較頻繁的監(jiān)測(cè)。
   • 環(huán)境因素監(jiān)測(cè)：每天采集溫度和濕度數(shù)據(jù)，因?yàn)榄h(huán)境因素在短期內(nèi)可能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，尤其是在結(jié)構(gòu)尚未穩(wěn)定時(shí)。
2. 中期階段（加固后3個(gè)月 - 2年）
   • 結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)：每月進(jìn)行一次承載能力、變形、剛度等監(jiān)測(cè)。結(jié)構(gòu)性能逐漸趨于穩(wěn)定，但仍需定期檢查。
   • 材料性能監(jiān)測(cè)：混凝土強(qiáng)度每月檢測(cè)一次（可采用回彈法，必要時(shí)采用鉆芯法），鋼筋銹蝕情況每月監(jiān)測(cè)一次。
   • 環(huán)境因素監(jiān)測(cè)：每三天采集一次溫度和濕度數(shù)據(jù)。
3. 長(zhǎng)期階段（加固后2年以上）
   • 結(jié)構(gòu)性能監(jiān)測(cè)：每季度進(jìn)行一次承載能力、變形、剛度等監(jiān)測(cè)。此時(shí)結(jié)構(gòu)性能基本穩(wěn)定，但仍需持續(xù)關(guān)注。
   • 材料性能監(jiān)測(cè)：混凝土強(qiáng)度每半年檢測(cè)一次（可采用回彈法或鉆芯法），鋼筋銹蝕情況每季度監(jiān)測(cè)一次。
   • 環(huán)境因素監(jiān)測(cè)：每周采集一次溫度和濕度數(shù)據(jù)。

五、數(shù)據(jù)分析與評(píng)估

1. 數(shù)據(jù)分析方法
   • 統(tǒng)計(jì)分析：對(duì)采集到的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。例如，對(duì)于長(zhǎng)期的位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析可以了解位移的平均變化趨勢(shì)和波動(dòng)范圍。
   • 趨勢(shì)分析：繪制監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化曲線，觀察數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。如混凝土強(qiáng)度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，若出現(xiàn)強(qiáng)度持續(xù)下降的趨勢(shì)，需要進(jìn)一步分析原因。
   • 相關(guān)性分析：分析不同監(jiān)測(cè)參數(shù)之間的相關(guān)性。例如，分析溫度變化與結(jié)構(gòu)變形之間的相關(guān)性，判斷環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響程度。
2. 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)
   • 結(jié)構(gòu)性能評(píng)估：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和加固目標(biāo)，對(duì)比監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求的限值。如承載能力應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載要求，變形量應(yīng)在允許的變形范圍內(nèi)，剛度變化不應(yīng)影響結(jié)構(gòu)的正常使用等。
   • 材料性能評(píng)估：混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合相應(yīng)的強(qiáng)度等級(jí)要求，鋼筋銹蝕程度應(yīng)在可接受范圍內(nèi)（如銹蝕率低于某個(gè)限值）。
   • 環(huán)境影響評(píng)估：評(píng)估環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)和材料性能的影響程度。如果溫度變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化超過(guò)了一定范圍，需要考慮采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

六、預(yù)警與維護(hù)措施

1. 預(yù)警機(jī)制
   • 根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，設(shè)定預(yù)警閾值。例如，當(dāng)結(jié)構(gòu)變形量超過(guò)允許變形值的80%時(shí)，發(fā)出預(yù)警信號(hào)；當(dāng)鋼筋銹蝕電位達(dá)到一定的危險(xiǎn)值時(shí)，也發(fā)出預(yù)警信號(hào)。預(yù)警信號(hào)可以通過(guò)短信、郵件、聲光報(bào)警器等方式通知相關(guān)管理人員。
2. 維護(hù)措施
   • 當(dāng)預(yù)警信號(hào)發(fā)出后，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，分析問(wèn)題原因。如果是結(jié)構(gòu)性能出現(xiàn)問(wèn)題，可能需要進(jìn)行局部加固或修復(fù)；如果是材料性能問(wèn)題，如混凝土碳化嚴(yán)重，可能需要進(jìn)行表面處理或采用防護(hù)涂層等措施；如果是環(huán)境因素影響過(guò)大，如濕度過(guò)高，需要采取除濕措施等。同時(shí)，根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整監(jiān)測(cè)方案，如增加監(jiān)測(cè)頻率、更換監(jiān)測(cè)設(shè)備等。

結(jié)構(gòu)加固監(jiān)測(cè)技術(shù)最新進(jìn)展

加固后結(jié)構(gòu)性能變化規(guī)律

長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效管理方法

結(jié)構(gòu)加固效果評(píng)估的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)