CN111428415B - 一种超限钢结构网架提升监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超限钢结构网架提升监测方法，包括S1、建立钢结构网架初始模型，模拟施工过程，确定应力集中点，确定下挠值，得到优化杆件模型图，为初始模型；S2、根据优化杆件模型图进行实际网架施工；施工完毕后，实际网架进行三维扫描，并根据实际网架逆向建立二次模型，将二次模型与初始模型进行对比，修改偏差，确保二者相符性；S3、布置安全监测系统，包括有限应力监测系统和靶点位移监测系统。本发明采用建模、监控、调整的方法，通过应力、应变、位移的数值与预警值相对比，避免突发安全事件的发生。

Description

一种超限钢结构网架提升监测方法

技术领域

本发明涉及超限钢结构网架技术领域，特别涉及一种超限钢结构网架提升监测方法。

背景技术

随时代发展，网架正朝着大跨度发展，一般超限网架在提升时，为保障施工安全，一般采用加大提升柱、附加提升吊点等提高安全保证系数的保证方法。传统方法无法监测提升过程中，提升柱、网架的安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超限钢结构网架提升监测方法，采用建模、监控、调整的方法，通过应力、应变、位移的数值与预警值相对比，避免突发安全事件的发生。

本发明提供了一种超限钢结构网架提升监测方法，步骤为：包括S1、建立钢结构网架初始模型，模拟施工过程，确定应力集中点，确定下挠值，得到优化杆件模型图，为初始模型；S2、根据优化杆件模型图进行实际网架施工；施工完毕后，实际网架进行三维扫描，并根据实际网架逆向建立二次模型，将二次模型与初始模型进行对比，修改偏差，确保二者相符性；S3、布置安全监测系统，包括有限应力监测系统和靶点位移监测系统。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的超限钢结构网架提升监测方法，利用信息化技术，首先建立超限网架模型，模拟施工工况，优化网架结构，超限网架焊接完成后，三维扫描逆向建模，修改偏差，既可以保证施工质量，又可以为提升建立初始模型。通过现场网架布设有限应力监测设备和靶点位移监测系统的双重保障，可以实时观测相关数据，避免突发安全事件的发生。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本实施例中超限钢结构网架提升监测方法 ，包括如下步骤：

S1、建立钢结构网架初始模型，模拟施工过程，确定应力集中点，确定下挠值，得到优化杆件模型图，为初始模型。可以应用TEKLA软件及有限元分析软件建立模型。

S2、根据优化杆件模型图进行实际网架施工。

S21、为了优化施工效果，在S2施工完毕后，运用三维扫描仪对实际网架进行三维扫描，并根据实际网架逆向建立二次模型，将二次模型与初始模型进行对比，修改偏差，确保二者相符性，相符是满足主节点及监测点尺寸、位移、下挠度符合率100%。其余复合率为98%及以上。该步骤在建立网架初始模型后，通过三维扫描技术对实际网架逆向建模，既可以提供实际模型，又增加了施工质量的可靠性。

S3、布置安全监测系统，包括有限应力监测系统和靶点位移监测系统；引进安全监测系统，提升过程中全程监测网架及提升柱应力、应变、位移，可及时采取相关措施保证施工安全。采用有限应力监测系统和靶点位移监测系统相结合的方式，实时比较二者一致性，保证了监测的准确性，避免了系统的偏差。

S31、布置有限应力监测系统，包括如下步骤：

S311、对实际网架按照每12米或者主节点布设电子传感器，电子传感器用于分析应力、应变及位移感应，构建网架三次模型；

 S312、通过三次模型与初始模型实时对比，监测实际网架的形变；如果形变量超过设计量，则及时采取纠偏措施；通过改变施工，使得三次模型与初始模型模型一样，或者至少保证主节点和监测点三维模型一致。

S313、网架提升完毕后，再次运用三维扫描仪对提升后的实际网架进行建模，为四次模型，与初始模型比较偏差是否符合要求。

S32、布置靶点位移监测系统，包括如下步骤：

S321、在提升柱承台、柱头、柱中位置、钢结构网架周边每隔12米或者在主节点处设置靶点；

S322、在网架提升前，对靶点进行编号，并采用全站仪定位每个靶点的空间位置；

S323、随着网架提升，对靶点进行实时监控，监控内容为承台的沉降量是否超过1/1000柱高、监控柱的偏移量是否超过1/1000网架跨度；

S324、网架提升完毕后，对靶点进行复测，观察提升柱及钢网架变形量，判断是否提升成功。

本实施例的方法，在提升前，采用计算机建立初步模型，利用模型计算、模拟施工过程，分析杆件替代，焊接完成后，再采用三维扫描逆向建模，修改偏差。提升时，有限应力监测系统实时建模，模型与初始模型进行对比，监测网架形变，实时纠偏。靶点位移监测系统，空间定位监测提升柱及网架位移。采取全站仪的靶点位移监测系统可以空间计算点的位移，避免了经纬仪，水准仪等只能计算偏移量的错误，无法计算空间形变的缺陷。

实施例1

以1300T 钢结构网架为例，布置靶点位移监测系统的步骤为：

步骤1：提升前在每根吊点混凝土柱上做4个观测点，DD1、DD2观测点设在柱北侧，DD3、DD4、DD5、DD6观测点设在柱西侧，DD7、DD8观测点设在柱南侧，从柱顶到柱脚均匀分布。

观测时间节点如下：

（1）提升前观测并记录；

（2）提升过程中随加载过程观测并记录；

（3）提升就位后观测并记录，整理得到如下表一。

步骤2：DD1-DD4柱承台沉降观测

提升前在DD1-DD4混凝土柱底部设置观测点，提升前观测该观测点标高并记录，提升就位后观测该观测点标高并记录，整理得到如下表二。

步骤3：网架变形观测

在网架DD1轴、DD2轴、DD3轴、DD4轴、下弦球底部中心设置观测点，网架提升就位后观测该观测点标高数据，计算挠度变化，整理得到如下表三。

靶点系统监测表

表一：

表二：

表三：

以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种超限钢结构网架提升监测方法，其特征在于，步骤包括：

S1、建立钢结构网架初始模型，模拟施工过程，确定应力集中点，确定下挠值，得到优化杆件模型图，为初始模型；

S2、根据优化杆件模型图进行实际网架施工；施工完毕后，实际网架进行三维扫描，并根据实际网架逆向建立二次模型，将二次模型与初始模型进行对比，修改偏差，确保二者相符性；

S3、布置安全监测系统，包括有限应力监测系统和靶点位移监测系统；

所述布置有限应力监测系统，包括如下步骤：

S311、对实际网架按照设定距离或者主节点布设电子传感器，电子传感器用于分析应力、应变及位移感应，构建网架三次模型；

S312、通过三次模型与初始模型实时对比，监测实际网架的形变；如果形变量超过设计量，则及时采取纠偏措施；

S313、网架提升完毕后，再次运用三维扫描仪对提升后的实际网架进行建模，为四次模型，与初始模型比较偏差是否符合要求；

所述布置靶点位移监测系统，包括如下步骤：

S321、在每隔设定距离或者在主节点处设置靶点；

S322、在网架提升前，对靶点进行编号，定位每个靶点的空间位置；

S323、随着网架提升，对靶点进行实时监控；

S324、网架提升完毕后，对靶点进行复测，观察提升柱及钢网架变形量，判断是否提升成功。