CN110765532A - 一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法,管理系统包括数据存调中心模块、施工监控储备库模块、咨询决策中心模块、数据计算中心模块、图片文件生成模块和后台管理模块;通过建立通用的连续刚构桥施工全过程结构监测数据分析与管理平台,使同类桥型的施工监测更为便利,施工监控误差更为可控;通过数据存调中心模块、数据计算中心模块、图表文件生成系统和后台管理平台将需要人工进行的数据分析、误差调整、模型修正、指令表出具等工作利用计算机编程运行,减少人工工作量,消除人为误差;最后是通过施工监控储备库和咨询决策中心,实现对施工过程中所遇到的疑难问题的解答,对误差进行自动分析,提供相应的误差解决措施。

Description

一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法
技术领域
本发明涉及施工监测技术领域,尤其涉及一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法。
背景技术
刚构桥梁段数量多、结构复杂,施工过程影响因素多,易造成施工过程中桥梁实际线形与理想线形偏离,需对施工全过程进行监控。目前,大多数的监测数据分析与管理平台均能实现数据的输入输出、编辑、图、形显示等功能,但国内现有的监测数据分析与管理平台大多具有一定的局限性。首先,应用范围上的局限性,大多软件只能在小范围内甚至只能在某一座桥上应用,目前尚没有一款可以广泛实际应用于某一种桥型的监测数据分析与管理平台,缺少能普遍适用于各类刚构桥施工全过程的结构监测分析与管理平台;其次,智能化程度不高,无法自动修正结构有限元模型,用户需要承担较大的计算分析工作,监测数据误差容错性较差,无法自动调整误差;最后,未能实现有限元模型修正计算、立模标高的自动计算及出现较大的误差时有关误差分析调整的咨询建议。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法,从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,包括数据存调中心模块、施工监控储备库模块、咨询决策中心模块、数据计算中心模块、图片文件生成模块和后天管理模块;
所述数据存调中心模块用于对施工过程中的设计理论数据、结构有限元模型计算分析结果和监测所得的实测数据进行数据储备,并服务于其他模块进行数据调用;
所述施工监测储备库模块用于储备与刚构桥施工监控相关的理论知识、经验知识以及典型案例;
所述查询决策中心模块用于分析施工监控过程中产生各种疑难问题的原因,并调用所述施工监控储备库中储备的知识、典型案例,形成典型的问答系统进行编制解答,为用户提供具体问题的参考方案;
所述数据计算中心模块用于针对具体的求解问题读取所述数据存调中心的数据,进一步分析和计算获取的数据;
所述图表文件生成系统用于调用数据存调中心内部数据,并按用户需求自定义编制系统自带的表格、报告模板,导入图片数据,自动生成图表文件;
所述后台管理模块用于将监测的数据、模型、方案、报告文档、图像及视频,自动上传至服务器中进行管理,实现资料文档的一体化网络管理。
优选地,所述数据存调中心模块存储的数据包括设计理论数据和实测数据,所述设计理论数据包括:结构材料参数、施工材料参数、结构施工数据、结构有限元建模数据、结构线形信息和施工环境参数;
所述实测数据包括施工过程中施工实际数据以及结构监测所得的实测数据。
优选地,所述数据计算中心模块包括应力、位移数据分析和预测子模块、支架及挂篮预压变形分析计算子模块,工况误差值计算评估子模块,有限元模型拟合、修正与预测子模块和立模高标自动计算子模块中至少一个模块;
所述应力、位移数据分析与预测子模块实现过程包括:用户将实测的应力、位移监测数据录入所述数据存调中心模块后,所述数据计算中心模块调用应力、位移实测值以及有限元模型的计算分析结果,利用实测值与分析结果进行数组统计分析过程,拟合图形,在所述咨询决策中心进行显示,预测下一阶段的应力、位移变化情况,供用户参考。
优选地,所述支架及挂篮预压变形分析计算子模块实现过程包括:
施工过程中进行支架预压实验与挂篮预压实验,数据计算中心调用实验数据,分析计算扣除挂篮非弹性变形,绘制重量——变形曲线,来指导后期施工。
优选地,所述工况误差值计算评估子模块的实现过程包括:将监控采集的数据与有限元模型进行比较,获取相对误差平方和以及用户设置或默认的误差阀值来判定有限元模型是否需要调整,并将计算结果自动导入咨询决策中心,由咨询决策中心根据应力、位移误差分析结果给出全面修正建议。
优选地,所述有限元模型的拟合、修正与预测子模块包括:
出具施工指令表时,需依据有限元模型的计算结果提供梁梁段施工预抬量,但有限元模型的建立主要依据设计图纸,而实际结构的材料密度、环境温度、预应力的张拉控制与图纸难免存在偏差,模型的计算结果往往与实测数据存在差异。
优选地,所述立模标高自动计算子模块实现过程包括:
用户将设计理论数据导入数据存调中心模块后,数据计算中心模块调用设计标高、设计预拱度、计算得到的挂篮变形值、有限元模型计算得到的施工预抬量、用户或咨询决策中心制定的误差处理方案度进行立模标高计算;
立模标高计算公式为:梁段立模标高=梁段设计标高+梁段设计预拱度+梁段施工预抬量+梁段挂篮或托架预估变形值+梁段误差调整量。
优选地,所述查询决策中心包括提问板块和数据误差板块,所述提问板块实现过程包括:用户输入需查询的问题,所述提问板块根据问题的关键词进行解答,并按照可能性将解答做出排序,用户根据排序选择最可能的解答;
所述数据误差板块实现过程包括:用户选择数据存调中心模块,调用相关数据,导入相关数据进入数据计算中心模块进行误差分析,所述咨询决策中心可显示误差分析结果,并分析误差形成原因,给出可参考的调整策略。
本发明的另一目的在于提供一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理方法,包括以下步骤:
S1,构建刚构桥的施工监控储备库模块:收集编入施工刚构桥施工全过程的相关文件资料,通过word、excel文件记录、收集整理为知识储备库,并导入管理平台的施工监控储备库模块;
S2,基于互联网主机服务器构建数据存调中心模块,编写数据算法,将整个数据存调中心模块划分为设计理论数据存调、模型计算数据存调、实测数据存调三个部分,分别存调设计理论数据、结构有限元模型建模数据、实测数据;
S3,在互联网主机服务器上利用计算机编程建立数据计算中心,自主研发出以下五个板块:(1)应力、位移数据分析与预测板块,(2)支架及挂篮预压变形分析计算板块,(3)工况误差值计算评估板块,(3)有限元模型的拟合、修正与预测板块,(4)立模标高的自动计算板块;调用数据存调中心模块的数据进入各个板块进行数据计算;
S4,通过已构建的施工监控储备库模块,针对施工全过程监测误差及往期工程疑难,进一步完善问答机制,在互联网主机服务器上设置咨询决策中心模块,通过编辑逻辑算法来创建提问板块和数据误差板块;
S5,在主机服务器上建立图表文件生成系统,创建excel、word报表及报告模板,编写图片倒入、数据导出格式,创建文件报表一键生成图表文件生成系统;
将各模块进行整合,设计web端对话页面,搭建网络与电脑端连接方式,设定业主、监理、施工、监控各单位使用权限及文件的修改、上传、下载、审批以及信息交流机制,建立基于互联网服务器的结构监测分析与管理平台;
S6,监控端将各监测数据、有限元模型、各类报告、图表传入web端中,进行存储;数据计算中心模块将计算的立模标高数据自动导入图表文件生成系统,生成立模指令数据,用户可自行下载立模指令进行施工,并对文件进行审批和督查。
本发明的有益效果是:
本发明提供的一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法,该系统和方法实现刚构桥施工全过程的监测数据智能分析、数据一体化管理、立模标高自动计算与复核,并智能化为用户提供刚构桥施工过程中的误差分析评估以及误差调整建议。
附图说明
图1是实施例1中的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统结构图;
图2是实施例2中的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,如图1所示,包括数据存调中心模块、施工监控储备库模块、咨询决策中心模块、数据计算中心模块、图片文件生成模块和后天管理模块;
所述数据存调中心模块用于对施工过程中的设计理论数据、结构有限元模型计算分析结果和监测所得的实测数据进行数据储备,并服务于其他模块进行数据调用;
所述施工监测储备库模块用于储备与刚构桥施工监控相关的理论知识、经验知识以及典型案例;
所述查询决策中心模块用于分析施工监控过程中产生各种疑难问题的原因,并调用所述施工监控储备库中储备的知识、典型案例,形成典型的问答系统进行编制解答,为用户提供具体问题的参考方案;
所述数据计算中心模块用于针对具体的求解问题读取所述数据存调中心的数据,进一步分析和计算获取的数据;
所述图表文件生成系统用于调用数据存调中心内部数据,并按用户需求自定义编制系统自带的表格、报告模板,导入图片数据,自动生成图表文件;
所述后台管理模块用于将监测的数据、模型、方案、报告文档、图像及视频,自动上传至服务器中进行管理,实现资料文档的一体化网络管理。
本实施例中施工监控储备库中的理论知识为与施工监控领域相关的系列知识,包含:刚构桥施工监控基本概念、施工监控基本组成结构、施工监控基本运行流程、施工监控注意事项、立模标高的计算方法、监控状态评估等相关的基本理论内容。经验知识为施工监控领域的施工与监控经验,包含:刚构桥施工知识(混凝土浇筑养护方法、预应力张拉施工、刚构桥基础及墩柱施工方法、挂篮变形分析、挂篮悬臂法施工、满堂支架现浇段施工、中跨合拢顶推施工等知识)、刚构桥线形控制知识(结构有限元软件建模、边界条件及挂篮模拟、有限元模型正装与倒装计算分析等知识)、刚构桥施工监控知识(结构线形位移、应力、沉降及温度等监测仪器设备的施工布置、使用方法归纳与推荐,线形监控中常见问题的解决方法,刚构桥施工监控方案制定等知识)、监控数据误差分析知识(测量精度及控制标准制定、误差识别、数据误差分析与有限元模型参数修正等知识)。
刚构桥正常施工监控典型案例,将详细列出几类国内杰出的已建刚构桥施工监控成果,主要包含:刚构桥设计施工图纸、结构施工监控方案、结构有限元模型建模方法、外业数据测量记录、内业数据处理记录、数据误差分析及有限元模型参数分析与修正、结构正常状态评估、误差分析处理、立模标高出具、结构线形预测、中跨及边跨合拢监控方案、施工监控总结等。刚构桥施工监控失误案例将施工监控中不易规避、常易犯的典型失误进行归纳与总结,如数据誊抄失误、应变计数据采集失误、风雨天线形标高测量数据失误、午间高温监测数据失误等诸多失误,并进一步给出针对每一个失误的规避与校核方法。典型应急处理案例将列举出实际工程施工中监控面临的各类线形、应力、沉降等工程问题,并给出该工程环境下的监控应急处理方案。
所述数据存调中心模块存储的数据包括设计理论数据和实测数据,所述设计理论数据主要包括:(1)结构材料参数:混凝土密度、强度,普通钢筋型号、强度,预应力钢筋型号、张拉强度;(2)施工材料参数:挂篮设计重量,吊篮设计重量,混凝土养护天数,混凝土材料弹性模量及强度的时间变化曲线;(3)结构施工数据:梁段施工步骤、梁段重量、梁段预应力布置;(4)结构线形信息:各梁段设计标高、设计预拱度;(5)其他参数:施工温度、地基沉降(6)结构有限元建模数据。
所述实测数据包括施工过程中施工实际数据以及结构监测所得的实测数据,主要包括(1)挂篮实际总重、挂篮分级预压重、挂篮分级预压变形数据;(2)吊篮实际总重、支架或托架预压变形数据、模板重量;(2)基准点实际高程、梁段各施工步骤测点实测高程、梁段随温度变形实测数据以及截面位置、测点位置、测量工况、测量时间、温度、人员等相关记录;(3)主墩沉降观测数据及测点位置、测量工况、测量时间、温度、人员等相关记录;(4)结构应力采集数据及截面位置、测点位置、测量工况、测量时间、温度、人员等相关记录;(5)施工实际数据:混凝土实际浇筑总量、混凝土实际养护天数、预应力张拉实际数据、临时荷载大小及分布、设计变更数据。
所述数据计算中心模块包括应力、位移数据分析和预测子模块、支架及挂篮预压变形分析计算子模块,工况误差值计算评估子模块,有限元模型拟合、修正与预测子模块和立模高标自动计算子模块中至少一个模块;
所述应力、位移数据分析与预测子模块实现过程包括:用户将实测的应力、位移监测数据录入数据存调中心后,数据计算中心调用应力、位移实测值以及有限元模型的计算分析结果,利用实测值与分析结果进行数组统计分析,可以完成工作:(1)对应力、位移数据增量进行分析,对数据通过小波降噪处理,过滤异常数据并向用户发出警示给出异常数据通知,要求用户检查数据是否誊写错误、采集设备是否发生故障,并绘制出实际的工况——应力变化曲线与工况——位移变化曲线;(2)通过已有数据进行函数拟合,数据计算中心给用户提供线性拟合、二项式拟合以及较高拟合性的多项式响应面函数拟合、径向基神经网络拟合等拟合方式,用户选择拟合精度后由编制程序自动进行函数拟合,并绘制工况——应力变化曲线与工况——位移变化曲线等拟合图形,在咨询决策中心进行显示,预测下一阶段的应力、位移变化情况,供用户参考。
所述支架及挂篮预压变形分析计算子模块实现过程包括:
支架及挂篮变形对施工标高影响较大,且变截面梁各块段总量各不相同,造成挂篮变形数字波动较大。数据计算中心对挂篮变形值和支架变形的处理主要依据与挂篮预压试验和托架预压试验。将挂篮按一号块20%、40%、60%、80%、100%、120%的重量分级加载并分级卸载的变形数据录入数据存调中心,数据计算中心调用实验数据,分析计算扣除挂篮非弹性变形,绘制重量——变形曲线,来指导后期施工。
但实际施工过程中,刚构桥跨数较多,悬臂浇筑的挂篮以及支架不可能每个都进行预压试验,支架施工只有一个现浇梁段,针对未进行预压试验的支架,数据计算中心按其他支架预压试验取得的Z(变形值)=f(支架高,梁段重)函数来进行变形预估。而每个悬臂施工挂篮预由于拼装工艺不用、焊接质量不一致,其变形大小往往有所不同,未进行预压试验的挂篮参考其他挂篮数据意义不大。针对未进行预压施压的挂篮施工主要按以下方式进行:前3~4个块段梁段悬臂施工参考刚构桥其他跨段挂篮预压试验数据和实际施工数据,后期梁段施工挂篮变形使用前3~4个梁段实际采集的位移数据进行函数拟合计算,考虑到第一号梁段非弹性变形未经消除,不予采用,一号梁段后其他梁段扣除悬臂梁浇筑的自身变形量外,可获取挂篮的弹性变形,可计算得到梁重——挂篮变形曲线,指导后期挂篮施工。同时赋予可用户人工更改的功能,当系统计算的挂篮预估值不合适时,允许用户自行更改。
所述工况误差值计算评估子模块的实现过程包括:数据计算中心将监控采集的数据与有限元模型进行比较,获取相对误差平方和以及用户设置或默认的误差阀值来判定有限元模型是否需要调整,并将计算结果自动导入咨询决策中心,由咨询决策中心根据应力、位移误差分析结果给出全面修正建议。用户可参考建议或自制定误差方案,数据计算中心可直接使用用户在咨询决策中心制定的误差方案,编制为计算机程序语言,在施工指令表中进行误差调整。
所述有限元模型的拟合、修正与预测子模块包括:
出具施工指令表时,需依据有限元模型的计算结果提供梁梁段施工预抬量,但有限元模型的建立主要依据设计图纸,而实际结构的材料密度、环境温度、预应力的张拉控制与图纸难免存在偏差,模型的计算结果往往与实测数据存在差异。此时,需要对比模型值与实测值进行分析计算,通过位移、应力等一系列观测数据来调整模型,在合理的范围内适当调整模型结构参数,使有限元模型计算结果与桥梁施工实测数据相符合,保证施工的顺利进行。但模型调整过程异常繁琐,往往需要对多个结构参数反反复复调整,才能获得理想结果。数据计算中心采用基于神经网络的代理模型技术,选取刚构桥结构的几何尺寸(截面惯性矩)、边界条件、混凝土质量密度、弹性模量等设计参数,进行灵敏度分析,选取对结构灵敏度较高的参数来设计样本,构造有限元模型的参数——响应代理模型,来替代有限元模型,以实际观测数据作为响应量,利用代理模型逆向推到结构合理参数,从而调整模型计算精度,得到合理的模型预测值,优化模型预测误差。
所述立模标高自动计算子模块实现过程包括:
用户将设计理论数据导入数据存调中心后,数据计算中心调用设计标高、设计预拱度、计算得到的挂篮变形值、有限元模型计算得到的施工预抬量、用户或咨询决策中心制定的误差处理方案度进行立模标高计算。立模标高计算公式为:梁段立模标高=梁段设计标高+梁段设计预拱度+梁段施工预抬量+梁段挂篮或托架预估变形值+梁段误差调整量。出具立模标高时需要根据实际的标高误差量给予梁段误差调整量,例如用户可选用咨询决策中心给出一个误差调整策略:若上一梁段的标高误差量绝对值在5mm以内,则在下一梁段不需要做出调整:若上一梁段的标高误差量绝对值在6mm和15mm之间,则在下一梁段做出误差量的二分之一量的调整量;若上一梁段的标高误差量绝对值在16mm至20mm之间,则在下一梁段做出三分之一误差量的调整量;若上一梁段的标高误差量绝对值大于20mm,则做出修正值四分之一量的调整量。
所述查询决策中心包括提问板块和数据误差板块,所述提问板块实现过程包括:用户输入需查询的问题,所述提问板块根据问题的关键词进行解答,并按照可能性将解答做出排序,用户根据排序选择最可能的解答;
所述数据误差板块实现过程包括:用户选择数据存调中心模块,调用相关数据,导入相关数据进入数据计算中心模块进行误差分析,所述咨询决策中心可显示误差分析结果,并分析误差形成原因(如测量不精准、测量温度影响、施工问题、挂篮未固紧、结构存在损伤、综合性误差等),给出可参考的调整策略(如模型参数修正策略、综合性误差调整策略、施工问题调整策略、现场施工督导策略、挂篮及结构检测策略等)。
实施例2
本实施例提供一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理方法,如图2所示,包括以下步骤:
S1,构建刚构桥的施工控制储备库,编入施工刚构桥施工方法、施工控制计算、施工监测技术、误差分析计算、施工控制经验、施工控制问题推理、典型工程实施案例、注意事项等一系列文件资料,通过word、excel等文件记录、收集整理为知识储备库,导入管理平台,构造储备库板块;
S2,基于互联网主机服务器构建数据存调中心模块,编写数据录入、下载、调用、上传等算法,划分为设计理论数据存调、模型计算数据存调、实测数据存调等三个部分,分别存调设计理论数据、结构有限元模型建模数据、实测数据;
S3,在互联网主机服务器上利用计算机编程建立数据计算中心,自主研发:(1)应力、位移数据分析与预测板块,(2)支架及挂篮预压变形分析计算板块,(3)工况误差值计算评估板块,(3)有限元模型的拟合、修正与预测板块,(4)立模标高的自动计算板块。调用数据存调中心数据,进入各个板块进行数据计算;
S4,通过已构建的储备库,针对施工全过程监测误差及往期工程疑难,进一步完善问答机制,在互联网主机服务器上自主研发咨询决策中心,通过编辑逻辑算法来创建提问板块和数据误差板块;
S5,在主机服务器上建立图表文件生成系统,创建excel、word报表及报告模板,编写图片倒入、数据导出格式,创建文件报表一键生成图表文件生成系统;
将各系统模块进行整合,设计web端对话页面,搭建网络与电脑端连接方式,设定业主、监理、施工、监控各单位使用权限及文件的修改、上传、下载、审批以及信息交流等机制,建立基于互联网服务器的结构监测分析与管理平台;
S6,外部监控终端将各监测数据、有限元模型、各类报告、图表传入web端中,进行存储;数据计算中心模块调用存储数据进行计算,将计算的立模标高数据自动导入图表文件生成系统,生成立模指令数据,业主、施工、监理等用户可自行下载立模指令进行施工,并对文件进行审批和督查。
通过采用本发明公开的上述技术方案,得到了如下有益的效果:
本发明提供的一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统及方法,通过建立通用的连续刚构桥施工全过程结构监测数据分析与管理平台,使同类桥型的施工监测更为便利,施工监控误差更为可控;通过数据存调中心模块、数据计算中心模块、图表文件生成系统和后台管理平台将需要人工进行的数据分析、误差调整、模型修正、指令表出具等工作利用计算机编程运行,减少人工工作量,消除人为误差;最后是通过施工监控储备库和咨询决策中心,实现对施工过程中所遇到的疑难问题的解答,对误差进行自动分析,提供相应的误差解决措施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,包括数据存调中心模块、施工监控储备库模块、咨询决策中心模块、数据计算中心模块、图片文件生成模块和后台管理模块;
所述数据存调中心模块用于对施工过程中的设计理论数据、结构有限元模型计算分析结果和监测所得的实测数据进行数据储备,并服务于其他模块进行数据调用;
所述施工监测储备库模块用于储备与刚构桥施工监控相关的理论知识、经验知识以及典型案例;
所述查询决策中心模块用于分析施工监控过程中产生各种疑难问题的原因,并调用所述施工监控储备库中储备的知识、典型案例,形成典型的问答系统进行编制解答,为用户提供具体问题的参考方案;
所述数据计算中心模块用于针对具体的求解问题读取所述数据存调中心模块的数据,进一步分析和计算获取的数据;
所述图表文件生成系统用于调用数据存调中心的内部数据,并按用户需求自定义编制系统自带的表格、报告模板,导入图片数据,自动生成图表文件;
所述后台管理模块用于将监测的数据、模型、方案、报告文档、图像及视频,自动上传至服务器中进行管理,实现资料文档的一体化网络管理。
2.根据权利要求1所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述数据存调中心模块存储的数据包括设计理论数据和实测数据,所述设计理论数据包括:结构材料参数、施工材料参数、结构施工数据、结构有限元建模数据、结构线形信息和施工环境参数;
所述实测数据包括施工过程中施工实际数据以及结构监测所得的实测数据。
3.根据权利要求1所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述数据计算中心模块包括应力、位移数据分析和预测子模块、支架及挂篮预压变形分析计算子模块,工况误差值计算评估子模块,有限元模型拟合、修正与预测子模块和立模高标自动计算子模块中至少一个模块;
所述应力、位移数据分析与预测子模块实现过程包括:用户将实测的应力、位移监测数据录入所述数据存调中心模块后,所述数据计算中心模块调用应力、位移实测值以及有限元模型的计算分析结果,利用实测值与分析结果进行数组统计分析过程,拟合图形,在所述咨询决策中心进行显示,预测下一阶段的应力、位移变化情况,供用户参考。
4.根据权利要求3所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述支架及挂篮预压变形分析计算子模块实现过程包括:
施工过程中进行支架预压实验与挂篮预压实验,数据计算中心调用实验数据,分析计算扣除挂篮非弹性变形,绘制重量——变形曲线,来指导后期施工。
5.根据权利要求3所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述工况误差值计算评估子模块的实现过程包括:将监控采集的数据与有限元模型进行比较,获取相对误差平方和以及用户设置或默认的误差阀值来判定有限元模型是否需要调整,并将计算结果自动导入咨询决策中心,由咨询决策中心根据应力、位移误差分析结果给出全面修正建议。
6.根据权利要求3所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述有限元模型的拟合、修正与预测子模块包括:
出具施工指令表时,需依据有限元模型的计算结果提供梁梁段施工预抬量,但有限元模型的建立主要依据设计图纸,而实际结构的材料密度、环境温度、预应力的张拉控制与图纸难免存在偏差,模型的计算结果往往与实测数据存在差异。
7.根据权利要求3所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述立模标高自动计算子模块实现过程包括:
用户将设计理论数据导入数据存调中心模块后,数据计算中心模块调用设计标高、设计预拱度、计算得到的挂篮变形值、有限元模型计算得到的施工预抬量、用户或咨询决策中心制定的误差处理方案度进行立模标高计算;
立模标高计算公式为:梁段立模标高=梁段设计标高+梁段设计预拱度+梁段施工预抬量+梁段挂篮或托架预估变形值+梁段误差调整量。
8.根据权利要求1所述的刚构桥施工全过程的结构监测分析管理系统,其特征在于,所述咨询决策中心模块包括提问板块和数据误差板块,所述提问板块实现过程包括:用户输入需查询的问题,所述提问板块根据问题的关键词进行解答,并按照可能性将解答做出排序,用户根据排序选择最可能的解答;
所述数据误差板块实现过程包括:用户选择数据存调中心模块,调用相关数据,导入相关数据进入数据计算中心模块进行误差分析,所述咨询决策中心可显示误差分析结果,并分析误差形成原因,给出可参考的调整策略。
9.一种刚构桥施工全过程的结构监测分析管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,构建刚构桥的施工监控储备库模块:收集编入施工刚构桥施工全过程的相关文件资料,通过word、excel文件记录、收集整理为知识储备库,并导入管理平台的施工监控储备库模块;
S2,基于互联网主机服务器构建数据存调中心模块,编写数据算法,将整个数据存调中心模块划分为设计理论数据存调、模型计算数据存调、实测数据存调等三个部分,分别存调设计理论数据、结构有限元模型建模数据、实测数据;
S3,在互联网主机服务器上利用计算机编程建立数据计算中心,自主研发出以下五个板块:(1)应力、位移数据分析与预测板块,(2)支架及挂篮预压变形分析计算板块,(3)工况误差值计算评估板块,(3)有限元模型的拟合、修正与预测板块,(4)立模标高的自动计算板块;调用数据存调中心模块的数据进入各个板块进行数据计算;
S4,通过已构建的施工监控储备库模块,针对施工全过程监测误差及往期工程疑难,进一步完善问答机制,在互联网主机服务器上设置咨询决策中心模块,通过编辑逻辑算法来创建提问板块和数据误差板块;
S5,在主机服务器上建立图表文件生成系统,创建excel、word报表及报告模板,编写图片倒入、数据导出格式,创建文件报表一键生成图表文件生成系统;
将各模块进行整合,设计web端对话页面,搭建网络与电脑端连接方式,设定业主、监理、施工、监控各单位使用权限及文件的修改、上传、下载、审批以及信息交流机制,建立基于互联网服务器的结构监测分析与管理平台;
S6,监控端将各监测数据、有限元模型、各类报告、图表传入web端中,进行存储;数据计算中心模块将计算的立模标高数据自动导入图表文件生成系统,生成立模指令数据,用户可自行下载立模指令进行施工,并对文件进行审批和督查。
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