倾斜仪通常用于测量结构主要竖向承重构件(核心筒、剪力墙等与结构整体变形相一致的构件)竖向的倾角变化。它的主要优点不仅可以计算获得结构顶端水平位移，还能获得超高层结构中心线沿竖直方向的倾角变化。主要用于结构在强风强震下的各楼层层间位移的实时监测，其结果可以清晰、快速有效地反应结构的主体性能。

　　在施工阶段，特别是结构处于较低高度(小于200米)时，结构水平位移相对较小，结构外围幕墙体系尚未完全建立，其结构性状与使用期间结构性状不同。因此监测的要求和目标也不同。由于施工中施工设备、施工机具、施工工艺等的不同，以及条件限制，一般情况下不进行水平位移的实时监测。当结构，特别是混凝土核心筒上升到200米以上，在大风期间应进行核心筒的水平位移实时监测，以获得塔楼的相关数据，为核心筒中塔吊的正常工作以及相关高空作业积累经验和数据，同时为不同高度、不同风荷载下正常施工、高空正常作业积累经验和数据。

　　在已建的子站的核心筒中心的剪力墙上合理设置倾斜仪，一般一个测区布置X向和Y向两台倾斜仪，分别布置在两道剪力墙上，通过数据采集、传输与处理技术相结合，形成倾角仪-数据采集系统-数据处理系统-终端输出系统，实现超高层建筑结构在强风强震下的侧向位移的动态监测。

　　盐城码头结构健康监测项目案例

　　传统的结构设计理论是针对已建成的完整结构，一次性的施加运营阶段的各种可能的荷载，在此基础上完成结构或构件的验算。多数情况下，这种方法未考虑施工过程中结构的安全性以及施工过程中结构变形及内力的发展演变历程。因此，依据XXXX中心主塔楼结构的具体施工方案进行施工过程的模拟分析就显得非常必要。

　　1) 确保施工过程结构的安全可控，为制定合理的结构施工方案提供理论佐证。

　　施工过程中结构的形体构成、边界条件、外部荷载等均在不断的发生变化，与传统结构设计所描述的结构状态不完全一致，甚至差异显著。因此，施工过程的模拟分析成为对传统结构设计的补充，根据模拟分析结果可以评价施工方案，保证施工过程的安全、可控，实现竣工结构满足设计要求的目的。

　　2) 与监测结果相互印证、评gu施工过程中的结构性状。

　　监测关注的是当前结构的实际现状。结构施工过程的模拟分析可以预测结构施工过程中的受力状态和几何形态，该理论分析结果作为标准指明了结构应有的状态，与监测结果进行对比、印证，就可以更全面、准确的ping估结构的当前性状。当结构的实际状态与应有状态出现偏差时，经过偏差分析可以确定预期应调整的方向。

　　3) 预测结构的响应规律，采取工程措施保证竣工结构满足设计要求。

　　塔楼结构在施工过程中会受到各种因素(如温度、风荷载、施工荷载以及混凝土收缩徐变等)的影响，特别是当塔楼建造到一定高度时，这种影响累积的结构位移会给结构初始安装姿态的确定带来困难，即构件的放样、制作将非常复杂。此外，不同区域结构变形的差异会使相关结构产生安装内力，这种安装内力也会为未来运营期的结构带来安全隐患。通过施工过程的模拟分析，预测结构的位形及内力响应规律，在此基础上，采取工程措施使竣工结构的几何形态和内力状况zui大限度地逼近设计要求。

　　盐城码头结构健康监测项目案例

　　结构健康监测-施工过程标高监测

　　水平截面的倾斜度将直接影响结构的后续施工，应测量各控制截面监控点的标高以确保该截面的水平度。监控点的坐标测量也是本施工监控项目的重点。

　　1.1 监测控制网的建立

　　由于施工方已经建立了测量控制网，监控方在对测量控制网复核后，利用其外围控制网建立不同于施工方的内部网，以便将关键点的测量与施工方的结果进行比较。

　　在施工监控开始前，首先对施工方建立的施工平面控制网和高程控制网进行复测，高程和平面观测采用《建筑变形测量规程》中的二级变形测量精度指标，即：标高观测中观测点测站高差中误差不大于0.5mm;位移观测中观测点坐标中误差不大于3.0mm。高程基准网按《城市测量规范》中二等水准测量要求进行，采用精密水准仪，视线长度不大于50m，前后视距差不大于1.0m，任一测站前后视距累积差不大于3.0m。监控方在对测量控制网复核后，利用其外围控制网建立不同于施工方的监测控制网。以下各标高、坐标监测项目均是基于复测后的控制点进行。

　　1.2 监测时间和监测频率

　　水平度的测量须结合标高测量，并且在日出之前进行，以消除结构由于日照作用导致的不均匀温度分布所带来的影响。

　　由于核心筒与巨柱施工不同步，因此同一设计标高处的核心筒与巨柱施工是一前一后的，这就有可能导致标高不匹配的问题，从而使得连接核心筒和巨柱的伸臂桁架产生较大的内力，这对于结构是非常不利的，所以在进行标高监测时应确保同一区域内的巨柱和核心筒上的测点要同期实时观测，并及时记录对比。若出现标高不匹配的情况，可采取合适措施严格控制伸臂桁架的合拢时间，确保施工安全进行。

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　　结构健康监测--结构及构件状态监测

　　1.1 标高监测。

　　在施工阶段，应采用适当的补偿技术修正建筑的初始楼面标高，使得最终的楼面标高与设计标高相一致，楼面标高补偿技术采用预测的方式进行。一方面，通过考虑材料时变效应的分析技术预测包括收缩徐变和基础沉降的长期变形量，以及结构竖向恒载引起的变形量，并在施工阶段楼面标高预留80%的长期变形量作为标高补偿;另一方面，通过对楼层施工时的楼面标高的监测，可以获得当前楼面标高的实际值。

　　1.2 垂直度监测。

　　为准确了解和控制塔楼的垂直度，应对施工各阶段塔楼的倾斜度进行监测;且在布设垂直度监测网络时，应保证基准点的稳定性，并选择代表性的塔楼倾斜度监测点。

　　1.3 沉降监测。

　　为准确了解和控制塔楼的沉降，各阶段应对塔楼的沉降进行监测。

　　盐城码头结构健康监测项目案例

　　目前我国土木工程事故频繁发生，如桥梁的突然折断、房屋骤然倒塌等，地震、洪水、暴风等自然灾害也对建筑物和结构造成不同程度的损伤;在Northridge和1995年日本神户(Kobe)的大地震中，一些建筑物在遭受主震后并未立即倒塌，但结构却已受到严重损伤而未能及时发现，在后来的余震中倒塌了。还有一些人为的爆炸等破坏性行为，如美国世贸大褛倒塌对周围建筑物的影响，这些都造成了重大的人员伤亡和财产损失，而且已经引起人对于重大工程安全性的关心和重视、对结构性能进行监测和诊断，及时地发现结构的抗伤，对可能出现的灾害进行预测，评gu其安全性已经成为未来工程的必然要求，也是木工程学科发展的一个重要领域。

　　健康监测系统及其组成：一般认为健康监测系统应包括下列几部分：

　　传感器系统，包括感知元件的选择和传感器网络在结构中的布置方案。

　　数据采集和分析系统，一般由强大的计算机系统组成。

　　监控中心，能够及时预测结构的异常行为。

　　实现诊断功能的各种软硬件，包括结构中损伤位置、程度类型识的zui佳判据。

　　传愿器监测的实时信号通过信号采集装置送到监控中心，进行处理和判断，从而对结构的健康状态行ping估，若出现异常，由监控中心发出预警信号，并由故障诊断模块分析查明异常原因，以便系统安全可地运行

　　结构健康监测--结构响应监测

　　1.1 位移监测。

　　结构位移监测拟在塔楼主体结构的中心布置二个全球定位系统(GPS)。用于监测主体结构在风荷载以及可能产生的地震作用下的水平位移jue对值。沿塔楼高度方向，在关键楼层处布置倾角仪，用于监测房屋中心点处的水平位移，因此应布置在核心筒连续的竖向墙体上。同时结合加速度仪的布置，可以得到结构整体的实时响应，实时掌握结构的整体性状。

　　1.2 加速度监测。

　　结构动力特性是反映结构性状的一个最重要、最直接的性能指标。在关键楼层布置加速度仪不仅可以获得结构的自振周期、频率以及阻尼，而且可以实时记录结构在风荷载、地震荷载作用下结构的反应。对于超高层建筑，前5阶反应及前15阶模态是最为重要的。因此，动力响应传感器数量及布置应能获取使用阶段状态下结构的前五阶X向平动、Y向平动和前三阶扭转，不少于15阶模态的周期、振型和阻尼比。

　　1.3 应力应变监测。

　　测量塔楼关键构件的应变，关键构件包括：

　　1) 伸臂桁架和环带桁架的关键部位的上弦、下弦和斜腹杆;

　　2) 典型层巨柱的钢骨、钢筋和混凝土，交叉斜撑与巨柱相连的应力复杂部位;

　　3) 典型层核心筒的角部暗柱、核心筒内埋钢板和混凝土的关键部位;

　　4) 典型层的角部暗柱钢骨、墙身钢筋和混凝土;

　　5) 巨柱间的交叉斜撑;

　　6) 特殊楼层的水平桁架、梁;

　　7) 穹拱及塔冠钢结构