一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法与流程

本发明涉及建筑工程结构健康监测，具体是一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法。

背景技术：

1、工业大跨度空间结构（如煤棚、料棚、体育馆、机场航站楼等）因其跨度大、屋面轻、形态复杂，对雪荷载极为敏感。冬季降雪后，气流在屋盖表面产生的分离、再附、漂移等现象，会导致积雪在局部区域严重堆积，形成非均匀雪荷载，极易引发结构超载甚至倒塌。据不完全统计，我国北方地区多次重大雪灾事故均与屋面积雪分布不均密切相关。

2、目前，国内外对建筑屋面雪荷载的研究主要集中在理论分析、数值模拟与缩尺模型试验，现场全尺寸实测研究较少。现有实测方法多依赖经验划分区域（如横向13×纵向6=78区、横向3×纵向5=15区等），但划分标准主观性强，未考虑风向、坡度、曲率等关键因素，导致实测数据代表性不足、区域间可比性差。

3、此外，风雪联合作用下，积雪分布随风向角动态变化，而现有方法多为静态分区，难以反映真实工况。因此，我们提出一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，以解决现有技术中提出的现有方法多为静态分区，难以反映真实工况的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，包括以下步骤：

3、步骤一：对θ<60°的柱面网壳结构表面进行区域划分，横向划分为9个区段，比例依次为0.1、0.1、0.1、0.1、0.2、0.1、0.1、0.1、0.1；纵向划分为7个区段，比例依次为0.1、0.2、0.1、0.2、0.1、0.2、0.1；所述区域划分以结构表面最小单元，即上弦杆件组成的网格为基本划分单元，共形成59个监测区域；

4、步骤二：在所述59个区域内分别布置压力传感器，用于实时采集各区域雪荷载数据；

5、步骤三：综合整理各压力传感器的监测数据，分析柱面网壳结构表面雪荷载的分布特征与作用规律，为结构安全评估与设计校核提供依据。

6、作为优选技术方案，所述θ为柱面网壳表面某点的法线与竖直方向的夹角，当θ≥60°时，该区域不参与雪荷载实测划分，视为无积雪堆积区。

7、作为优选技术方案，所述横向与纵向划分比例为相对长度比例，以结构跨度或纵向长度为基准进行归一化处理，确保各区域面积与结构实际几何形态匹配。

8、作为优选技术方案，所述压力传感器布置于各区域中心点或代表性节点处，传感器类型优选为压阻式或电容式压力传感器，采样频率不低于1hz。

9、作为优选技术方案，所述步骤三中，雪荷载数据需结合温度、风速、风向等环境参数进行修正，以提高实测数据的准确性与可比性。

10、作为优选技术方案，所述步骤二中，压力传感器贴合网壳屋面外表面布设，传感器布设位置避开上弦杆件节点及遮挡区域，保证积雪压力采集数据的准确性。

11、作为优选技术方案，所述步骤三中，监测数据包含不同降雪时段、不同风力风向工况下的动态雪荷载参数，可实时反馈屋面积雪局部堆积、不均匀超载状态。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明适配大跨度柱面网壳结构的量化比例分区体系，形成标准化屋面分区标准，大幅提升雪荷载实测的精准度与规范性；

14、实现全尺寸大跨度柱面网壳结构全风向工况下的雪荷载精细化实测，能够精准捕捉风雪耦合作用下屋面积雪漂移、局部堆积、不均匀超载的动态特征，实测数据真实贴合工程实际工况。

1.一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述θ为柱面网壳表面某点的法线与竖直方向的夹角，当θ≥60°时，该区域不参与雪荷载实测划分，视为无积雪堆积区。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述横向与纵向划分比例为相对长度比例，以结构跨度或纵向长度为基准进行归一化处理，确保各区域面积与结构实际几何形态匹配。

4.根据权利要求3所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述压力传感器布置于各区域中心点或代表性节点处，传感器类型优选为压阻式或电容式压力传感器，采样频率不低于1hz。

5.根据权利要求3所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述步骤三中，雪荷载数据需结合温度、风速、风向等环境参数进行修正，以提高实测数据的准确性与可比性。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述步骤二中，压力传感器贴合网壳屋面外表面布设，传感器布设位置避开上弦杆件节点及遮挡区域，保证积雪压力采集数据的准确性。

7.根据权利要求1所述的一种大跨度柱面网壳结构雪荷载现场实测方法，其特征在于：所述步骤三中，监测数据包含不同降雪时段、不同风力风向工况下的动态雪荷载参数，可实时反馈屋面积雪局部堆积、不均匀超载状态。