暴雪压塌淄博市场顶棚——结构安全警钟再响，如何防范积雪垮塌？
事件回顾
2025年3月2日，山东省淄博市一处菜市场因暴雪导致棚顶坍塌。尽管未造成人员伤亡，但事故暴露了建筑结构在极端天气下的脆弱性。当日淄博市气象台连续升级暴雪预警至红色级别，张店区降雪量达18.2毫米，远超常规荷载设计值。类似事故近年频发：从沈阳中学报告厅到黑龙江佳木斯体育馆，再到湖南、河南多起垮塌事件，冬季积雪已成为建筑安全的“隐形杀手”。
事故深层原因剖析
结合行业经验与事故案例，暴雪致塌的六大关键因素：
- 荷载超限：设计裕度不足
- 轻钢结构、大跨度网架对风雪荷载敏感，若设计时未充分考虑极端天气（如50年一遇雪载），极易因超载失稳。
- 教训：荷载计算需动态结合气象数据，采用《建筑结构荷载规范》（GB 50009）中“基本雪压”与“积雪分布系数”的极限组合。
- 低温钢材脆性：材料性能退化
- 钢材在-20℃以下冲击韧性骤降，焊缝处易发生脆性断裂。北方地区若未采用低温韧性钢（如Q345D），风险倍增。
- 对策：寒冷地区优先选用高韧性钢材，并对焊缝进行低温冲击试验。
- 非正规设计与施工：埋下隐患
- 临时建筑或老旧市场常跳过正规设计流程，锚栓布置、节点连接不达标。例如，淄博市场若采用简易螺栓连接而非焊接，抗拉能力可能不足。
- 建议：强制实施轻型钢结构设计规范（GB 51022），严控施工验收。
- 运维管理缺失：风险累积
- 锈蚀、变形未及时修复，叠加积雪荷载后引发连锁破坏。例如，天沟积雪堆积导致局部超载，加速结构失效。
- 解决方案：建立定期检测机制，重点排查焊缝锈蚀、螺栓松动及屋面排水系统。
- 除雪方案不当：人为加重荷载
- 单侧除雪导致受力不均、机械清雪引发振动荷载、天沟积雪未及时清理等，均可能成为“最后一根稻草”。
- 科学做法：采用分布式除雪策略，严禁集中堆载，优先使用轻型人工工具。
- 预警响应滞后：未对建筑结构进行监测
- 尽管气象部门发布红色预警，但是无法监测建筑各个关键节点处受力变形情况。
- 改进方向：建立实时、精准的健康监测机制，保障极端天气下的及时超限预警。
防患于未然：四步筑牢安全防线
1. 设计阶段：精细化荷载模拟
- 采用有限元分析模拟积雪分布（如不均匀积雪、高低跨堆载），结合BIM技术优化钢梁截面与节点强度。
- 案例：某体育场通过增设横向撑杆，将雪载承载力提升30%。
2. 材料与工艺：抵御低温挑战
- 优先选用低温韧性钢材（Q345D及以上），焊接工艺增加预热与后热处理，避免冷脆裂纹。
3. 智能监测：实时预警风险
- 安装应变传感器与雪深监测仪，动态监控屋面积雪重量与结构变形，超限时自动报警。
4. 应急手册：标准化响应流程
- 制定《暴雪天气建筑安全应急预案》，明确预警阈值、疏散路径及临时加固方案（如积雪超15cm需启动支撑架）。
我司解决方案：从监测到预警的一站式服务
针对积雪垮塌风险，我们提供：
- 定制化监测方案：根据建筑结构特点，布设光纤光栅传感器网络，覆盖雪载、温度、应变、位移等多维度参数；
- 智能预警平台：基于大数据分析，实时评估结构安全状态，超限时自动报警并推送应急建议；
- 远程运维支持：通过云平台实现远程监控与数据分析，降低运维成本；
- 加固设计咨询：结合监测数据，提供精准加固方案，提升结构抗雪载能力。
- 运维培训：为管理方定制巡检清单与应急响应手册。
六大监测场景：光纤光栅如何破解积雪垮塌难题？
- 实时雪载监测：预警荷载超限
- 技术应用：在屋面关键位置布设光纤光栅应变传感器，实时监测积雪重量及分布。
- 案例：某体育馆通过光纤光栅监测系统，在雪载达到设计值80%时自动报警，管理人员及时除雪，避免超载。
- 低温钢材性能监测：预防脆性断裂
- 技术应用：在钢梁、节点处安装温度与应变复合传感器，实时监控低温环境下钢材的应力-应变状态。
- 案例：北方某物流仓库通过光纤光栅监测，发现-25℃时某焊缝应力骤增，及时加固，避免脆性断裂。
- 结构变形监测：捕捉失稳前兆
- 技术应用：在钢柱、梁端布设位移传感器，实时监测结构变形趋势。
- 案例：某市场通过光纤光栅监测，发现某钢柱侧向位移超限，及时支撑加固，避免整体失稳。
- 焊缝健康监测：发现隐性损伤
- 技术应用：在关键焊缝处布设应变传感器，实时监测焊缝开裂、锈蚀等损伤。
- 案例：某工业厂房通过光纤光栅监测，发现一处焊缝应变异常，及时修复，避免积雪荷载下焊缝断裂。
- 天沟积雪监测：防止局部超载
- 技术应用：在天沟处布设压力传感器，实时监测积雪堆积情况。
- 案例：某体育场通过光纤光栅监测，发现天沟积雪超限，及时清理，避免局部坍塌。
- 动态荷载监测：评估振动影响
- 技术应用：在屋面布设振动传感器，监测除雪机械或风振引起的动态荷载。
- 案例：某市场通过光纤光栅监测，发现机械除雪引发屋面振动超限，及时调整除雪方案。
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