上海浦东足球场（以下简称“浦东足球场”）位于上海市浦东新区锦绣东路2100号，是2019年上海市重大建设项目，由上海久事集团负责开发建设，HPP公司、SBP公司和华建集团上海建筑设计研究院有限公司设计，上海市建筑科学研究院承担该项目健康监测及相关工作的实施。项目总建筑面积为139304平方米，观众席位约为3.5万个。浦东足球场是集竞赛、训练、健身、休闲娱乐为一体的大型体育综合体，包括主足球场、看台、训练场、地下车库和辅助用房等，预计于2021年竣工，建成后将作为上海上港足球俱乐部的新主场，并承办国内外重要赛事。
健康监测是基于物联网的现场试验技术，是土木工程学科与材料、机械、通信、计算机、数学等多学科深度融合的集成应用技术，近年来得益于智能传感、移动通信、云存储、大数据分析、损伤识别等技术的发展进步，逐渐突显出其在结构健康状况感知、诊断和预警等方面的优势，是土木工程领域的研究和应用热点。
上海建科院房屋质量检测站近年来开展了大量的健康监测相关技术研究和工程实践，打造了结构安全监测预警通用示范平台，取得了多项技术成果。其相关成果在建筑结构、桥梁道路、隧道等工程领域的健康监测实践中得以成功应用，具备结构自动化监测和预警平台的集成能力。
↑ 上海浦东足球场效果图
上海浦东足球场位于上海市浦东新区锦绣东路2100号，由上海久事集团负责开发建设。总建筑面积139304平方米，观众席位约为3.5万个，是集竞赛、训练、健身、休闲娱乐为一体的大型体育综合体，包括主足球场、看台、训练场、地下车库和辅助用房等。建成后将作为上海上港足球俱乐部的新主场，并承办国内外重要赛事。
↑ 上海浦东足球场屋盖三维模型图
↑ 采用无人机倾斜摄影测量技术建立的上海浦东足球场三维实景模型
上海浦东足球场的屋盖告别了传统沉重的桁架体系，采用轻盈的悬索展现结构的轻巧和工艺质感，使整个立面更加整洁，内场空间更加丰富。这是国内首创的轮辐式张弦结构体系，跨度达到211m，整个屋盖由46榀径向梁承托，建筑形象完整且兼具结构美感。该体系在外圈梁和透光屋面边梁之间设置一道椭圆形的中置压环，同时在径向桁架的下弦设置径向索以及与压环几何相似的下拉环，是一种基于轮辐原理发展而来的适应矩形轮廓和开口的变形体。
上海浦东足球场的屋盖是一个量身定做的创新结构体系，结构设计在多方面突破了现行规范，具有跨度大、创新多、技术含量高、受力和施工复杂、关键构件众多等特点，常规项目的建设经验无法指导其设计和施工。
虽然理论分析可以由于采用了大量的计算假定，且存在无法精确考虑构件的尺寸偏差、材料特性的偏差、施工误差、节点的刚度等因素的局限，理论分析也无法全面反映屋盖真实的受力性能。
同时，上海浦东足球场建成后将承担国内外多重赛事，社会影响大，重要性强。因此，在足球场的施工和运维期间，采用健康监测手段对其结构状态进行在线、连续、实时的监测具有重要意义。
上海浦东足球场的具体监测内容有：
应变监测
采用振弦式和光纤光栅式应变计，对径向梁、V字撑、内置压环梁、摇摆柱、屈曲约束支撑等重要钢结构构件的应变进行监测。应变传感器均采用焊接的方式进行安装，并采用自动化数据采集仪进行应变数据的采集。
温度监测采用温度传感器对钢屋盖的温度场进行监测，一方面用于修正应变监测值，另一方面用于考虑高次超静定钢结构的温度效应。
索力监测同时采用应变计和磁通量传感器对径向索和环向索的索力进行监测。其中磁通量传感器与磁弹仪和采集仪配合使用实现索力的全自动监测，传感器安装可采用工厂预装或现场绕制的方式。
振动监测采用加速度传感器对钢屋盖典型部位的振动进行监测，从而了解钢屋盖的振型模态等动力特性和台风作用下的动力响应。
风速风向监测采用风速仪和风向仪对钢屋盖的风场特性进行监测。
变形监测采用倾角计对摇摆柱的倾斜进行监测，采用三维激光扫描仪、全站仪、水准仪相结合的方式等对主要的内环梁节点、外环梁节点、摇摆柱节点、索夹节点等部位的位形进行监测。
施工期间的重要监测时间节点为索体张拉阶段、看台大悬挑桁架的安装阶段、看台清水混凝土的安装阶段、屋盖摇摆柱的安装阶段、屋盖上层刚性结构安装阶段、屋面围护结构安装阶段、遇台风等极端天气时等。
使用期间的重要监测时间节点为极端天气时和重要赛事期间。
健康监测系统由4部分组成：传感器系统、数据采集与传输系统、数据存储与分析系统、数据发布及预警系统。
↑ 健康监测系统架构
传感器系统
传感器系统包括了所有感知荷载、环境信息、结构反应和材料特性的传感器元件，是结构健康监测系统最前端的部分。
数据采集与传输系统
数据采集与传输系统包括了对传感器系统获得的信息进行采集和数据传输的网络系统，是结构健康监测系统中进行监测数据传输的部分。数据采集与传输系统由数据采集单元和数据传输网络构成。
数据存储与分析系统
数据存储与分析系统是直接对监测数据进行存储和分析，并对结构的健康状况进行诊断和评估的部分。数据存储与分析系统由数据库、服务器、云平台、数据处理及分析软件等构成。
数据发布与预警系统
数据发布与预警系统是将监测数据和评估结果在客户端进行可视化动态展示，必要时发布预警信息的部分。客户端包括网站、BIM平台、监控中心和手机移动端等。其中，BIM平台以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息，是贯串项目全生命周期的可视化共享数据平台，在解决了监测系统与BIM之间的数据交互问题后，可作为健康监测系统的理想化三维展示和预警平台。
工程特点：采用微凸支点智能控制顶升模架进行核心筒的施工，采用两台外挂内爬式塔吊和一台塔吊负责物料的水平及垂直运输。
监测内容：爬升体系等关键施工工艺的安全监测、结构关键部位的应力应变监测。成功实现超高层建筑在无运营商网络信号时的无线数据传输、监测数据的远程访问及实时预警。
工程特点：结构高度452米，建成后将成为中国西南地区第一高楼。
主要监测内容：应变、振动模态和舒适度、沉降、倾斜、位移、风速、风向、风压、地震作用等。
工程特点：该楼存在多处悬挑空腹桁架转换和搭接柱转换。
主要监测内容：悬臂空腹桁架的应力应变、变形及振动。
工程特点：结构悬挑超过18米，悬挑部位设置6根拉索控制结构变形及提高结构承载力。
主要监测内容：索体及相关节点的受力、悬挑部位的应力应变、悬挑部位的变形、裂缝发展情况。
工程特点：全国重点文物保护单位，在结构长期使用过程中出现较大的不均匀沉降和整体倾斜、结构损伤、木构件腐蚀、白蚁等问题，紧临地铁十号线和十一号线，存在振动问题。
主要监测内容：倾斜、不均匀沉降变形、振动、白蚁。
工程特点：水库建造年代较早，受基坑施工影响，抵抗施工影响的自身客观条件较差，重要性较高，距离基坑位置较近，受施工影响的风险较高。
主要监测内容：倾斜、不均匀沉降和变形缝宽度
主要监测内容：总装车间、部装车间、复材车间等厂房倾斜变形、沉降变形，风速、风向、风压、温度等。
