近日,中国建筑金属结构协会组织专家组对北京建工建研院自主研发的“基于光纤传感技术的金属屋面整体性加固与智能运维管理系统”进行科技成果评价,专家组认为该成果总体达到国际先进水平。
近年来,许多城市受到风灾影响,每年平均受到台风正面袭击7-9次,大量金属围护结构,比如体育场、机场等发生风致破坏。如何抗风减灾、防灾成为社会热点,防风揭智能监测技术需求强烈。
北京建工建研院智能所创造性地将工程力学、光电传感、BIM、计算机等多项学科技术进行融合,研发出大跨空间结构屋面的“防风揭”监测系统。这套监测系统犹如建筑物的“神经系统”,能时刻感知外界并作出判断。前端传感器就像建筑物的“手脚”,能感知风力、收集信号;信息子系统犹如“中枢神经”,负责传递信号给建筑物的“大脑”——理论分析和评估子系统,对收集来的数据进行分析,发出预警,保障建筑物安全。
该监测系统通过采用分布式光纤FRP材料作为传感原件,解决了金属屋面大面积连续布设的难题,按“田字格”铺设的智能传感筋布满整个屋面,随时采集应力数据。纵横交错的智能传感筋如同一层“网箍”,使屋面板整体性加强,确保大风来袭时屋盖安全。另外,项目通过抗风揭试验,确定了金属屋面监测系统的预警值,为工程在遭受风灾时提供了报警的数据依据。项目还研发了基于云端部署和三维可视化技术的智能监测系统,引入信息化和自动化的智能运维管理软件,结合BIM技术,实现了对建筑的三维可视化动态实时监控。
依托该成果获评发明专利2件,发表学术论文2篇。该成果已在广东汕头亚青会体育场、神农架高铁站房等项目得到应用。其中,在汕头亚青会体育场项目已服役2年,历经5次台风侵袭,为场馆的安全运营提供了坚实保障,受到业主单位的一致好评,为社会抗风减灾、防灾提供了有效手段。
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