建筑在整个生命周期中一直处于一种被作用的状态。重力、风荷载、温度变化、材料收缩与膨胀、地基沉降,以及周边环境变化,都会在建筑结构内部、外部留下痕迹。这些痕迹并不一定以裂缝或倾斜的形式显现出来,也可能是一种微小的结构响应——应变。
“应变”这个词在日常语境中显得有些生僻,但它并不神秘。简单来说,应变是材料在外力或环境作用下产生的相对形变,是结构内部状态变化的一个基础指标。只要建筑存在,只要外界条件发生变化,应变就不可避免。而问题的关键不在于有没有应变,而在于应变是否处在合理范围内。
一、应变出现代表危险吗?
事实上,应变本身是一种正常的物理现象。例如,一座桥梁在车辆通过时会产生微小的挠度变化;高层建筑在强风作用下会发生的微小摆动;混凝土在昼夜温差作用下会伸缩变化。这些过程都会伴随应变的产生,却并不意味着危险的到来,因为还需要取决于应变数值的波动。
从现实技术上讲,应变是可以被提前感知的。它不像倒塌、断裂等事故那样引人注目,而是会缓慢积累。而WITBEE®万宾科技®智能应变传感器EN100-C-FS便可以实现这一目标。
二、智能应变传感器能做什么?
智能应变传感器能够对微小形变保持实时的感知,并同步获取建筑结构的振动响应信息。应变与振动共同反映了建筑结构在静态与动态条件下的综合状态。当外界荷载发生变化,或内部刚度出现变化时,通过对应变与振动数值变化的实时感知和传输,可以让养护部门最先得到报警信号,使管理者不必再立即前往现场观察和分析,从而可以及时、主动判断建筑结构是否真的安全。
站在全局的视角来看,通过应变与振动数据的实时传输,管理决策可以由事后反应转向早期研判。他们能够清楚地知道,哪些部位长期承受较大应力,哪些部位对环境变化更为敏感,从而在维护与加固决策中站在客观的状态,使养护资源能够进行科学、合理的分配。
即便城市发展越来越快、建筑数量不断增加,但在智能应变传感器的部署下,监测范围也将越来越大,城市的安全性随之不断提高。
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