CN115681825A - 建筑管道防震动损坏方法及安装结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑工程管道震动控制的技术领域，公开了一种建筑管道防震动损坏方法及安装结构，所述建筑管道防震动损坏方法需在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点固定连接应变传感器，其步骤包括：实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中，所述应变数据包括应变幅度数据和应变频次数据；将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，计算各应变检测点的疲劳损坏数据；根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告，所述管道受损报告包括减震结构补强点；本申请在防止管道因震动疲劳损坏具有预判性及实用性。

Description

建筑管道防震动损坏方法及安装结构

技术领域

本申请涉及建筑工程管道震动控制的技术领域，尤其是涉及一种建筑管道防震动损坏方法及安装结构。

背景技术

目前，为提高我国建筑安全耐久、健康舒适、生活便利等综合性能，建筑内部配备了越来越多的机电设备，例如，中央空调设备、集中供暖设备、自来水供水设备、燃气供应设备等，机电设备及输送管道种类复杂，布置紧凑，由于管道的功能、材质、形状、粗细不同，管道在工作过程中，液体、气体在管道内传输时对管道产生的震动也不同，当受到外部冲击或内部产生震动受力不均时，会导致管道局部位置疲劳损坏程度增强，进而可能造成管道局部破损。

发明内容

为了提高对建筑管道因震动损坏的预判效果，因此对管道进行试验的方式评估管道的抗震性和使用寿命，及时进行疲劳损坏程度的数据分析，在复杂的管道系统中加设有效的减震结构补强，对建筑的整体使用状况起到积极有效的防护作用。本申请提供了一种建筑管道防震动损坏方法及安装结构。

本申请的发明目的一采用如下技术方案实现：

建筑管道防震动损坏方法，在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点固定连接应变传感器，包括：

实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中，所述应变数据包括应变幅度数据和应变频次数据；

将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，计算各应变检测点的疲劳损坏数据；

根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告，所述管道受损报告包括减震结构补强点。

通过采用上述技术方案，在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点固定连接应变传感器，便于实时获取通过设置在各应变检测点的应变传感器检测到的应变幅度数据和应变频次数据，以生成应变数据，将各应变检测点的应变数据分区存储于历史应变数据库中，便于对各应变检测点的数据分别存放，以便后续单独分析每个应变检测点的震动情况；分别将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，以便基于管道的应力寿命关系评估管道位于各应变检测点的疲劳损坏情况，得到疲劳损坏数据；根据监测周期将疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，便于分析管道各段的受损情况，以生成管道受损报告，且管道受损报告包括减震结构补强点信息，便于后续在对管道进行施工时，针对管道受损情况较严重的位置安装管道防震动损坏安装结构以进行减震结构补强，提高管道整体使用寿命的一致性，减少因管道局部破损造成维修成本过高，以及管道维修时无法使用所带来的间接损失。

优选的：实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中的步骤中，还包括：

实时将各应变检测点的应变幅度数据与应变警告阈值进行对比；

当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，获取各应变检测点在一个强震溯源周期内应变幅度峰值；

获取各应变检测点在管道上的长度坐标，将各应变检测点的应变幅度峰值和长度坐标输入震源追溯模型中，计算震源位置坐标并发送至施工人员终端。

通过采用上述技术方案，实时将各应变检测点获取到的应变幅度数据与应变警告阈值进行对比，以便判断管道是否发生强烈震动；当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，即认为管道某处发生了强烈震动，确定各应变检测点在一个强震溯源周期内应变幅度数据的最大值以作为应变幅度峰值；获取各应变检测点在管道上的长度坐标，将各应变检测点的应变幅度峰值和长度坐标输入到震源追溯算法中，以便根据管道上产生震动时，震源两侧检测到的应变幅度呈近大远小分布的原理，计算震源位置坐标并发送至施工人员终端，从而便于施工人员根据震源位置确定该强烈震动产生的位置和原因，大幅提高了管道施工的效率。

优选的：根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告的步骤中，包括：

在本周期监测计划开始时，根据相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值计算对应管道段的本周期疲劳损坏数据，所述本周期疲劳损坏数据是指本周期内疲劳损坏数据的累计值；

将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，计算管道在各应变检测点和各管道段的剩余寿命数据，所述剩余寿命数据是指理论寿命数据与所有历史周期内疲劳损坏数据累计值的差值；

基于管道在各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据和剩余寿命数据，确定减震结构补强点，以生成管道受损报告。

通过采用上述技术方案，出于对数据获取成本和数据处理、存储效率的考虑，管道上的应变检测点的设置数量和密度有限，在开始制定本周期监测计划时，计算各应变检测点在本周期的疲劳损坏数据累计值以得到本周期疲劳损坏数据，计算各对相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值作为该对应变检测点之间管道段的本周期疲劳损坏数据，便于节约数据获取成本和数据处理量；将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以评估各应变检测点以及各管道段在所有历史周期内的累计疲劳损坏情况，进而计算管道在各应变检测点和各管道段剩余可用寿命作为剩余寿命数据；基于对各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据和剩余寿命数据的综合考量后确定减震结构补强点的位置，并生成管道受损报告，便于后续施工人员根据管道受损报告中记录的减震结构补强点安装管道防震动损坏安装结构，以提高管道整体使用寿命的一致性。

优选的：根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告的步骤之后，还包括：

获取相邻管道的历史应变数据，分析相邻管道的平均应变幅度，生成管道分布报告；

获取相邻管道的历史管道受损报告，分析相邻管道的减震结构补强点，生成减震结构分配报告。

通过采用上述技术方案，由于在建筑物的有限空间内，可能需要安装多种机电设备管道；获取相邻管道的历史应变数据，分析相邻管道的震动情况，从而生成管道分布报告，以便指导施工人员合理安排管道的安装位置和安装密度，从而降低震动对建筑的影响，以及震动所产生噪音对建筑内人员的影响；获取相邻管道的历史管道受损报告，从中分析各相邻管道的所有减震结构补强点，以便获知管道抗震动的薄弱处，便于指导施工人员在加装管道时，合理安排减震结构的安装位置和安装密度，提高管道整体的疲劳损坏程度一致性。

本申请的发明目的二采用如下技术方案实现：

建筑管道防震动损坏安装结构，包括支撑杆、用于安装管道的承载杆和连接锚件，所述承载杆的两端分别连接有支撑杆，所述支撑杆远离承载杆的一端连接于建筑主体结构，所述连接锚件固定连接于建筑主体结构，所述连接锚件的侧壁开设有连杆槽，所述连杆槽的底面开设有定位槽，所述连接锚件包括定位滑块和第一弹性件，所述定位滑块滑动连接于定位槽，所述第一弹性件的一端固定连接于定位槽底部，所述第一弹性件的另一端固定连接于定位滑块，所述支撑杆的一端固定连接有垂直于支撑杆设置的第一连接段，所述第一连接段开设有用于与定位滑块卡接的卡接槽，所述第一连接段远离支撑杆的一端设置有倾斜于连杆槽底面设置的导向面。

通过采用上述技术方案，管道防震动损坏安装结构包括支撑杆、承载杆和连接锚件，其中承载杆用于固定安装管道，承载杆的两端分别连接有支撑杆，支撑杆远离承载杆的一端固定连接于建筑主体结构，支撑杆用于支撑承载杆和管道的重量，从而实现将管道固定连接于建筑主体结构的功能；连接锚件固定连接于建筑主体结构，且连接锚件开设有用于连接支撑杆的连杆槽，从而实现将管道防震动损坏安装结构固定连接于建筑主体结构的功能；连杆槽底面开设有定位槽，且连接锚件包括定位滑块和第一弹性件，支撑杆的一端固定连接有垂直于支撑杆设置的第一连接段，且第一连接段开设有用于与定位滑块卡接的卡接槽，从而便于通过定位滑块与卡接槽之间的卡接实现第一连接段和连接锚件之间的固定连接，进而加快了支撑杆与连接组件之间连接的速度，便于减少施工人员安装管道防震动损坏安装结构时的高空作业时间；同时第一弹性件的设置便于减少从支撑杆传导至连接锚件的震动，进而减少最终传导至建筑物的震动；第一连接段远离支撑杆的一端设置有倾斜于连杆槽底面设置的导向面，以便在将第一连接段插入连杆槽内时利用导向面压缩第一弹性件，进一步提高了支撑杆与连接锚件之间连接的速度。

优选的：所述定位滑块靠近定位槽底部的一端还固定连接有拉杆，所述拉杆穿设并滑动连接于连接锚件，所述拉杆远离定位滑块的一端固定连接有拉环。

通过采用上述技术方案，定位滑块靠近定位槽底部的一端固定连接有拉杆，而拉杆穿设并滑动连接于连接锚件，且拉杆远离定位滑块的一端固定连接有拉环，便于通过拉动拉杆压缩第一弹性件，使定位滑块解除与卡接槽的卡接关系，从而将支撑杆从连接锚件上拆卸下来，提高了支撑杆与连接锚件之间的拆卸速度。

优选的：还包括减震滑块，所述承载杆用于安装管道的一面开设有沿管道长度方向延伸的滑槽，所述减震滑块包括连接板、滑棱和限位块，所述连接板的一面固定连接于管道，所述滑棱固定连接于连接板远离管道的一面，所述滑棱滑动连接于滑槽，所述限位块固定连接于滑棱的两端。

通过采用上述技术方案，管道减震结构还包括减震滑块，其中承载杆用于安装管道的一面开设有沿管道长度方向延伸的滑槽，其中减震滑块包括连接板、滑棱和限位块，其中连接板固定连接于管道，滑棱固定连接于连接板远离管道的一面且滑棱滑动连接于滑槽，以实现管道与承载杆之间的滑动连接，便于减少管道所产生的沿管道长度方向的震动传导至建筑物；限位块固定连接于滑棱的两端，用于限制减震滑块的最大滑动行程，以降低滑棱在滑槽内滑动行程过大导致减震滑块脱离承载杆的情况发生。

优选的：所述减震滑块还包括第二弹性件，所述第二弹性件的一端固定连接于限位块，所述第二弹性件的另一端固定连接于承载杆。

通过采用上述技术方案，减震滑块还包括第二弹性件，其中第二弹性件的一端固定连接于限位块，第二弹性件的另一端固定连接于承载杆，便于利用第二弹性件的弹力吸收管道所产生的沿管道长度方向的震动，从而进一步减少管道传导至建筑物的震动，减少管道震动对建筑物结构和建筑物内人员的影响。

优选的：所述承载杆可拆卸连接有用于将管道固定连接于承载杆的定位箍。

通过采用上述技术方案，承载杆可拆卸式连接有定位箍，用于将管道可拆卸式固定连接于承载杆，提高弹性缓冲垫、第二弹性件、支撑杆对管道所产生的震动的吸收效果；另一方面也便于在管道损坏时将损坏的管道段从承载杆上拆卸。

优选的：所述支撑杆远离第一连接段的一端固定连接有第二连接段，所述第二连接段的外壁设置有外螺纹，所述承载杆的两端开设有可供第二连接段穿设的通孔，所述支撑杆螺栓连接于承载杆。

通过采用上述技术方案，支撑杆远离第一连接段的一端固定连接有第二连接段，第二连接段的外壁设置有外螺纹，且承载杆的两端开设有可供第二连接段穿设的通孔，从而便于将承载杆螺栓连接于支撑杆，以实现将承载杆可拆卸连接于支撑杆的功能，以便在需要更换损坏的管道段时将承载杆从支撑杆上拆卸，提高更换管道段的便捷性。

通过采用上述技术方案，

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点固定连接应变传感器，便于实时获取通过设置在各应变检测点的应变传感器检测到的应变幅度数据和应变频次数据，以生成应变数据，将各应变检测点的应变数据分区存储于历史应变数据库中，便于对各应变检测点的数据分别存放，以便后续单独分析每个应变检测点的震动情况；分别将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，以便基于管道的应力寿命关系评估管道位于各应变检测点的疲劳损坏情况，得到疲劳损坏数据；根据监测周期将疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，便于分析管道各段的受损情况，以生成管道受损报告，且管道受损报告包括减震结构补强点信息，便于后续在对管道进行施工时，针对管道受损情况较严重的位置安装管道防震动损坏安装结构以进行减震结构补强，提高管道整体使用寿命的一致性，减少因管道局部破损造成维修成本过高，以及管道维修时无法使用所带来的间接损失。

2. 实时将各应变检测点获取到的应变幅度数据与应变警告阈值进行对比，以便判断管道是否发生强烈震动；当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，即认为管道某处发生了强烈震动，确定各应变检测点在一个强震溯源周期内应变幅度数据的最大值以作为应变幅度峰值；获取各应变检测点在管道上的长度坐标，将各应变检测点的应变幅度峰值和长度坐标输入到震源追溯算法中，以便根据管道上产生震动时，震源两侧检测到的应变幅度呈近大远小分布的原理，计算震源位置坐标并发送至施工人员终端，从而便于施工人员根据震源位置确定该强烈震动产生的位置和原因，大幅提高了管道施工的效率。

3. 出于对数据获取成本和数据处理、存储效率的考虑，管道上的应变检测点的设置数量和密度有限，在开始制定本周期监测计划时，计算各应变检测点在本周期的疲劳损坏数据累计值以得到本周期疲劳损坏数据，计算各对相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值作为该对应变检测点之间管道段的本周期疲劳损坏数据，便于节约数据获取成本和数据处理量；将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以评估各应变检测点以及各管道段在所有历史周期内的累计疲劳损坏情况，进而计算管道在各应变检测点和各管道段剩余可用寿命作为剩余寿命数据；基于对各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据和剩余寿命数据的综合考量后确定减震结构补强点的位置，并生成管道受损报告，便于后续施工人员根据管道受损报告中记录的减震结构补强点安装管道防震动损坏安装结构，以提高管道整体使用寿命的一致性。

附图说明

图1是本申请实施例一中建筑管道防震动损坏方法的流程图。

图2是本申请建筑管道防震动损坏方法中步骤S10的流程图。

图3是本申请建筑管道防震动损坏方法中步骤S30的流程图。

图4是本申请建筑管道防震动损坏方法的另一流程图。

图5是本申请实施例二中建筑管道防震动损坏安装结构的结构示意图。

图6是图5中A部分的局部放大图。

图7是图6中未剖切时的视图。

图8是图5中B部分的局部放大图。

图9是图5中C-C剖切线的剖视图。

图10是图9中D部分的局部放大图。

图11是本申请实施例二中管道安装的结构示意图。

附图标记说明：

100、管道；200、建筑主体结构；1、支撑杆；11、第一连接段；111、卡接槽；112、导向面；113、螺纹孔；114、限位螺杆；12、第二连接段；121、减震弹簧；2、承载杆；21、滑槽；22、定位箍；221、连接杆；222、箍板；3、连接锚件；31、连杆槽；32、定位槽；33、定位滑块；34、第一弹性件；35、拉杆；351、拉环；36、连壁板；37、限位槽；4、减震滑块；41、连接板；411、应变传感器；42、滑棱；43、限位块；44、第二弹性件；5、膨胀螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1至11对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本申请公开了一种建筑管道防震动损坏方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

S10：实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中，应变数据包括应变幅度数据和应变频次数据。

在本实施例中，应变数据是指管道受管道内气体、液体流动冲击管壁或者是管道受外力作用而引起形变的数据，包括应变幅度数据和应变频次数据；应变幅度数据是指形变的幅度值；应变频次数据是指应变幅度数据大于一定阈值的应变发生的次数和频率数据。

具体地，在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点连接应变传感器，用于检测应变检测点的应变数据；将获取到的应变数据根据对应的应变检测点进行分类，并存储于历史应变数据库中的不同文件夹或分区中，以便后续单独分析每个应变检测点的震动情况。

进一步地，由于管道在输送气体、液体甚至未进行气体、液体的输送时，管道的应变持续发生，数据处理量十分巨大，而小幅度的应变对管道的疲劳损坏和使用寿命的影响微乎其微，因此，设置应变下限阈值，仅记录应变幅度数据大于应变下限阈值的应变幅度数据和应变频次数据。

进一步地，可针对管道重点位置，例如阀门处、驳接口、热源处、电房处设置应变传感器，以便检测管道易损处或者管道损失可能造成更大影响的区域增设应变传感器，以便进一步降低管道损坏的可能性以及管道破损可能造成的损失。

其中，参照图2，在步骤S10中，还包括：

S11：实时将各应变检测点的应变幅度数据与应变警告阈值进行对比。

在本实施例中，应变警告阈值是指用于与应变幅度数据进行对比以确定管道是否发生强烈震动的阈值。

具体地，由于管道在出现破损导致气体或液体泄漏时，以及管道受到较大力度的撞击时，管道会产生强烈震动，实时将各应变检测点的应变幅度数据与应变警告数据进行对比从而判断管道是否发生强烈震动；在本实施例中，应变警告阈值可以设置为可承受应变次数为10^3所对应的应变幅度数据。

S12：当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，获取各应变检测点在一个强震溯源周期内应变幅度峰值。

在本实施例中，强震溯源周期是指当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，用于采集此次强烈震动的应变幅度峰值的周期；应变幅度峰值是指在一个强震溯源周期内所检测到的应变幅度数据的最大值。

具体地，由于管道发生强烈震动时，可能在短时间内发生大量次数应变幅度数据大于应变警告阈值的情况，容易造成短时间内数据处理量庞大的问题，通过设置强震溯源周期，便于在检测到应变幅度数据大于应变警告阈值的情况时，不针对每一个检测到的应变幅度数据大于应变警告阈值的震动进行溯源处理，而是仅针对强震溯源周期内检测到的应变幅度数据的最大值对应的震动进行后续溯源处理，减少了数据处理量，降低了后续进行溯源处理时对计算机设备的性能要求和数据存储量要求。

S13：获取各应变检测点在管道上的长度坐标，将各应变检测点的应变幅度峰值和长度坐标输入震源追溯模型中，计算震源位置坐标并发送至施工人员终端。

在本实施例中，基于每条管道的一端对管道生成长度坐标系，长度坐标系的坐标轴沿管道轴线的延伸方向设置；长度坐标是指长度坐标系上的坐标点；震源追溯模型是指用于根据输入的应变幅度峰值和长度坐标计算震源位置的模型。

具体地，当震动在管道的某处发生时，震动沿管道朝两侧传导并逐渐衰减，在震动位置两侧检测到的应变值会呈近大远小的趋势分布；基于管道上安装的减震装置的数量、位置、密度判断震动沿管道传导时的衰减规律，以生成震源位置模型，震源位置模型内设置有以管道的长度坐标为横坐标，应变幅度为纵坐标的震源追溯坐标系，将各应变检测点检测到的应变幅度峰值和长度坐标输入至震源追溯坐标系中，当管道上安装的减震装置的密度均匀时，各应变检测点在震源追溯坐标系中基于应变幅度峰值和长度坐标绘制的点位所拟合出的曲线呈对称状，而对称轴所在位置的长度坐标即为震源位置坐标；将震源位置坐标发送至施工人员终端，便于施工人员后续基于震源位置坐标确定强烈震动所发生的位置，并重点进行安装调试。

进一步地，当管道上安装的减震装置的密度不均匀或各减震装置的减震效果存在差异时，则需要获取震动传导时的衰减规律并输入至震源追溯模型中，以提高震源追溯模型对于震源位置坐标确定的准确性。

进一步地，需要基于强烈震动所在位置生成疲劳损坏数据，并输入至管道受损模型中，以便提高管道受损模型对管道各位置疲劳损坏情况评估的稳定性。

S20：将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，计算各应变检测点的疲劳损坏数据。

在本实施例中，应力寿命模型是指基于管道的应变-寿命关系所生成的用于评估管道疲劳损坏程度的模型；疲劳损坏数据是指基于应变数据所生成的，用于评估管道当前疲劳损坏程度对管道使用寿命影响的数据。

具体地，获取管道的PSN曲线，PSN曲线是指考虑到疲劳寿命的分散性而绘制的对应于不同存活率P的应力S-寿命N曲线；具体可以是通过对管道进行疲劳寿命实验后获得，也可以是通过查阅相关技术手册得到，优选的，本实施例取存活率为99.9%、99%、95%和50%的应变-寿命曲线构成应力寿命模型，在实际使用中，施工人员可以根据实际需求选定使用哪一种存活率的应变-寿命曲线进行疲劳损坏数据的计算。

具体地，将选定的应变-寿命曲线中应变值划分为若干个应变幅值区间，计算管道对于处于各应变幅值区间上限值的应变对应的可承受应变次数，基于各应变区间值对应的可承受应变次数计算每承受一次应变的寿命折损率作为疲劳损坏数据；例如，应力寿命模型中存在一应变幅值区间（a，b），a＜b，计算出管道承受应变幅值为b的应变时，可承受应变次数为10^6次，则当管道每承受一次应变幅度数据为（a，b）的应变时，计算疲劳损坏数据=1÷10^6×100%=0.0001%。

进一步地，当管道某处的历史疲劳损坏数据累计值100%时，则认为管道该处使用寿命耗尽，需要进行更换或维修；优选的，应变下限阈值可以设置为可承受应变次数为10^6次时所对应的应变幅度数据。

S30：根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告，管道受损报告包括减震结构补强点。

在本实施例中，监测周期是指施工人员对管道进行数据监控和测试调整的周期；管道受损模型是指根据管道的物理结构所生成的数据化的模型，用于标记和展示管道各处的疲劳损坏情况；管道受损报告是指基于管道受损模型的数据，确定管道受损比较严重的位置后，所生成用于指导施工人员重点检查管道受损比较严重区域的报告；减震结构补强点是指管道上历史疲劳损坏数据累积值显著大于管道历史疲劳数据累积值平均值的位置。

具体地，根据检测周期定期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，便于统计管道上各位置的历史疲劳数据累积值，从而评估管道各位置的疲劳损坏情况，计算管道各位置的历史疲劳数据累积值的平均值，并与管道各位置的历史疲劳数据累积值进行比较，从中确定减震结构补强点的位置，根据减震结构补强点的位置生成管道受损报告，便于后续指导施工人员根据管道受损报告的内容对受损比较严重的管道位置进行重点检查；并在结构补强点安装管道防震动损坏安装结构，以提高管道整体使用寿命的一致性。

其中，参照图3，在步骤S30中，包括：

S31：在本周期监测计划开始时，根据相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值计算对应管道段的本周期疲劳损坏数据，本周期疲劳损坏数据是指本周期内疲劳损坏数据的累计值。

在本实施例中，本周期疲劳损坏数据是指自上一监测周期的监测计划开始时间节点至本次监测周期的监测计划开始时间节点之间的时间段中，疲劳损坏数据的累计值；管道段是指管道在每两个相邻应变检测点之间的管段。

具体地，出于对数据获取成本和数据处理、存储效率的考虑，管道上的应变检测点的设置数量和密度有限；在本周期监测计划开始的时间节点，获取每一应变检测点的本周期疲劳损坏数据；计算各对相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值的数值，作为对应的管道段的本周期疲劳损坏数据，以便使管道受损模型除了能够展示各应变检测点的疲劳损坏情况，还能够展示各管道段的疲劳损坏情况，从而节约了数据获取成本和数据处理量。

S32：将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，计算管道在各应变检测点和各管道段的剩余寿命数据，剩余寿命数据是指理论寿命数据与所有历史周期内疲劳损坏数据累计值的差值。

在本实施例中，剩余寿命数据是指将管道或构件的理论寿命数据与历史疲劳数据累积值的差值，其中理论寿命数据和剩余寿命数据均是以百分数的形式进行计算的；理论寿命数据的数值为100%。历史疲劳数据累积值是指在历史所有监测周期对应的本周期疲劳损坏数据的和。

具体地，将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以便计算管道在各应变检测点和各管道段的剩余寿命数据，例如，某管道共经历了5个监测周期，其中各历史监测周期对应的本周期疲劳损坏数据分别为5%、4%、5%、6%、5%，则剩余寿命数据为100%-5%-4%-5%-6%-5%=75%。

S33：基于管道在各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据和剩余寿命数据，确定减震结构补强点，以生成管道受损报告。

具体地，设置管道疲劳损坏偏差阈值和寿命偏差阈值，优选的，疲劳损坏偏差阈值为120%，寿命偏差阈值为80%；基于管道各位置的本周期疲劳损坏数据计算平均本周期疲劳损坏数据，再计算管道各位置的疲劳损坏偏差值，疲劳损坏偏差值=本周期疲劳损坏数据÷平均本周期疲劳损坏数据×100%；基于管道各位置的剩余寿命数据计算平均剩余寿命数据，再计算管道各位置的寿命偏差值，寿命偏差值=剩余寿命数据÷平均剩余寿命数据×100%；将疲劳损坏偏差值与疲劳损坏偏差阈值进行对比，并将寿命偏差值与寿命偏差阈值进行对比，若管道的某个应变检测点、管道段出现疲劳损坏偏差值大于疲劳损坏偏差阈值或寿命偏差值小于寿命偏差阈值的情况，则基于对应的应变检测点或管道段的长度坐标确定减震结构补强点的位置，若管道不存在疲劳损坏偏差值大于疲劳损坏偏差阈值或寿命偏差值小于寿命偏差阈值的应变检测点、管道段，则无减震结构补强点的存在，以便后续根据减震结构补强点的有无和减震结构补强点的位置生成管道受损报告。

其中，参照图4，在步骤S30之后，建筑管道防震动损坏方法还包括：

S40：获取相邻管道的历史应变数据，分析相邻管道的平均应变幅度，生成管道分布报告。

在本实施例中，历史应变数据是指历史应变数据库中存储的应变数据；平均应变幅度是指历史应变数据中，每一次大于应变下限阈值的应变的应变幅度数据的平均值；管道分布报告是指用于根据各相邻管道的平均应变幅度所生成的，用于指导施工人员加装管道位置的报告。

具体地，从各相邻管道的历史应变数据库中获取历史应变数据，计算各相邻管道的平均应变幅度，以便获知各条相邻管道的震动情况，从而评估各管道震动对建筑的影响以及各管道震动所产生的噪音是否符合国家防震降噪的规范要求，以确定管道加装的可选位置，进而生成管道分布报告；便于后续需要在建筑物上加装管道时，合理安排管道的安装位置和安装密度，减少震动和噪音对建筑或建筑内人员的影响。

S50：获取相邻管道的历史管道受损报告，分析相邻管道的减震结构补强点，生成减震结构分配报告。

在本实施例中，历史管道受损报告是指管道在所有历史监测周期中生成的管道受损报告；减震结构分配报告是指用于根据各相邻管道在所有历史周期中记录的减震结构补强点所生成的，用于指导施工人员加装管道时分配减震结构位置的报告。

具体地，获取各相邻管道的历史管道受损报告，并基于各历史管道受损报告获取所有减震结构补强点的位置，以便获知各条相邻管道疲劳损坏严重的位置，以判断新加装管道疲劳损坏程度较高的位置，进而生成减震结构分配报告；便于后续需要在建筑物上加装管道时，合理安排减震结构在管道上的安装位置和安装密度，从而提高管道整体的疲劳损坏程度一致性，延缓管道抗震动薄弱处的损坏进程。

实施例二

如图5所示，本申请公开了一种建筑管道防震动损坏安装结构，包括两条支撑杆1、承载杆2和减震滑块4，其中两条支撑杆1分别连接于承载杆2的两端，用于将承载杆2固定连接于建筑主体结构200，在本实施例中，建筑主体结构200可以是楼层顶板；减震滑块4连接于承载杆2，管道100固定安装于减震滑块4，从而实现将管道100安装于承载杆2上的功能，同时减震滑块4用于减少管道100所产生的沿减震滑块4滑动方向上的震动；在本实施例中，管道100可以是进水管道100、出水管道100和送风管道100，且管道100由若干节管道100段相互连接构成，且管道100的横截面可以是矩形或圆形。

参照图6和图7，建筑主体结构200固定连接有若干连接锚件3，每一套管道防震动损坏安装结构包括两个连接锚件3，连接锚件3的两侧固定连接有连壁板36，连壁板36抵接于建筑主体结构200，连壁板36开设有通孔，且连壁板36通过预设的膨胀螺栓5和螺母可拆卸式固定连接于建筑主体结构200，进而实现将连接锚件3可拆卸式固定连接于建筑主体结构200的功能；连接锚件3成对配合使用，连接锚件3远离与其配对使用的另一连接锚件3的侧壁开设有连杆槽31，连杆槽31的横截面呈矩形，连杆槽31的底面开设有定位槽32，连接锚件3还包括定位滑块33和第一弹性件34，其中定位滑块33滑动连接于定位槽32，第一弹性件34的一端固定连接于定位槽32底部，第一弹性件34的另一端固定连接于定位滑块33；支撑杆1的一端固定连接有第一连接段11，第一连接段11垂直于支撑杆1的长度方向设置，第一连接段11的横截面呈矩形，以便第一连接段11滑动连接于连杆槽31，第一连接段11靠近连杆槽31底面的一侧开设有卡接槽111，用于与定位滑块33卡接；第一连接段11远离支撑杆1的一端设置有导向面112，导向面112位于第一连接段11靠近连杆槽31底面的一侧，导向面112相对于连杆槽31的底面倾斜设置，优选的，导向面112与连杆槽31底面的夹角为30°；便于在需要将支撑杆1连接于连接锚件3时，将第一连接段11插入连杆槽31，导向面112起到抵接定位滑块33的作用，以压缩第一弹性件34，使第一连接段11顺利插入连杆槽31，当第一连接段11沿连杆槽31滑动至卡接槽111与定位槽32对齐时，定位滑块33在第一弹性件34的作用下卡接于卡接槽111，从而实现将支撑杆1固定连接于连接锚件3的功能；在本实施例中，第一连接段11横截面在竖直方向上的尺寸小于连杆槽31横截面在竖直方向上的尺寸，且管道防震动损坏安装结构的两个连接锚件3上的第一弹性件34对第一连接段11施加的力足以承载支撑杆1、承载杆2、减震滑块4和管道100的重量，并能够使第一连接段11抵接于连杆槽31的顶面，以便利用第一弹性件34吸收管道100所产生的震动，以减少传导至建筑物的震动。

连接锚件3还包括拉杆35，拉杆35的一端固定连接于定位滑块33靠近定位槽32底部的一端，连接锚件3开设有可供拉杆35穿设的通孔，拉杆35穿设连接锚件3的通孔，且拉杆35延伸出连接锚件3外的一端固定连接有拉环351，便于在需要解除支撑杆1与连接锚件3的连接关系时，拉动拉环351，从而使拉杆35带动定位滑块33压缩第一弹性件34，便于将第一连接段11从卡接槽111内取出。

连接锚件3的侧壁贯穿设置有限位槽37，限位槽37的长度方向朝支撑杆1杆体的长度方向延伸；第一连接段11的侧壁与限位槽37对应的位置设置有螺纹孔113，螺纹孔113螺纹连接有限位螺杆114，且限位螺杆穿设于限位槽37，当限位螺杆114连接于螺纹孔113时，限位螺杆114可与限位槽37之间沿竖直方向相对滑动，以便利用限位槽37限制限位螺杆114沿第一连接段11长度方向的移动，进而实现限制第一连接段11沿其长度方向的移动，进一步提高了第一连接段11与连接锚件3之间连接的稳定性，降低第一连接段11受震动而脱离连接锚件3的可能性。

参照图5和图8，支撑杆1的杆体采用弹性形变性能较好的钢材制成。例如65号钢、70号钢、85号钢，使杆体沿支撑杆1的长度方向具有更大的弹性形变空间，从而便于吸收管道100所产生的震动，进而减少管道100所产生的震动传到至建筑物，其中，第二连接段12穿设承载杆2后位于承载杆2下方的一段套设有减震弹簧121，减震弹簧121的一端抵接于承载杆2，另一端抵接于螺母，便于提高管道防震结构在支撑杆1与承载杆2的连接处的吸震效果，进而减少管道100经承载杆2传导至支撑杆1上的震动量；连接杆221穿设承载杆2后位于承载杆2下方的一段套设有减震弹簧121，减震弹簧121的一端抵接于承载杆2，另一端抵接于螺母，便于提高管道防震结构在定位箍22与承载杆2的连接处的吸震效果。

参照图5和图8，支撑杆1远离第一连接段11的一端固定连接有第二连接段12，具体地，第二连接段12与支撑杆1为一体成型制造，第二连接段12的外壁设置有外螺纹；承载杆2的两端分别开设有可供第二连接段12穿设的通孔，第二连接段12穿设于承载杆2的通孔，并通过螺母可拆卸式固定连接于承载杆2，以实现将承载杆2可拆卸式固定连接于支撑杆1的功能；承载杆2远离地面的一面开设有滑槽21，所属滑槽21垂直于承载杆2的长度方向并贯通承载杆2设置。

参照图9和图10，减震滑块4包括连接板41、滑棱42、两个限位块43和两个第二弹性件44，滑棱42固定连接于连接板41的一面，滑棱42的横截面与滑槽21的横截面的形状、尺寸一致，且滑棱42滑动连接于滑槽21，两个限位块43分别固定连接于滑棱42的两端，用于限制滑棱42沿滑槽21滑动的最大行程，以降低滑棱42在滑槽21内滑动行程过大导致减震滑块4脱离承载杆2的情况发生；优选的，连接板41、滑棱42和限位块43为一体成型制造；两个第二弹性件44分别连接于承载杆2的两侧，其中第二弹性件44的一端固定连接于限位块43，第二弹性件44的另一端固定连接于承载杆2，用于吸收管道100所产生的沿减震滑块4滑动方向上的震动，进而减少管道100所产生的震动传导至建筑物；连接板41背离设置有滑棱42的一面固定连接有应变传感器411，优选的，应变传感器411由应变片和弹性缓冲垫构成，应变片紧贴并连接于管道100的表面，弹性缓冲垫的材质为橡胶，便于利用弹性缓冲垫吸收管道100所产生的震动，减少管道100所产生的震动传导至经减震滑块4传导至承载杆2，进而进一步减少管道100所产生的震动传导至建筑物。

参照图5和图8，承载杆2可拆卸连接有定位箍22，其中，定位箍22包括两条连接杆221和箍板222，两条连接杆221分别固定连接于箍板222的两侧，箍板222的形状可根据管道100的外壁形状确定，承载杆2开设有可供连接杆221穿设的通孔，连接杆221的外壁设置有外螺纹，连接杆221穿设承载杆2的通孔，并通过螺母可拆卸式固定连接于承载杆2，在本实施例中，管道100的横截面呈正方形，当连接杆221固定连接于承载杆2时，箍板222抵接于管道100并将管道100扣压于连接板41上，以实现将管道100固定连接于连接板41的功能，箍板222用于抵接管道100的一面设置有弹性缓冲垫。

参照图5和图11，本实施例的实施原理为：在建筑物施工阶段时，在规划需要安装管道100的建筑主体结构200上预埋膨胀螺栓5，膨胀螺栓5的数量、位置和间距应当根据机电设备的设计图纸中管道100安装的位置、管道100尺寸等数据确定；另一方面，当需要进行后期加装管道防震动损坏安装结构时，可以根据确定的加装位置在建筑主体结构200上钻孔后安装膨胀螺栓。

当使用管道防震动损坏安装结构进行机电设备管道100的安装时，根据预设的膨胀螺栓5位置安装连接锚件3，将支撑杆1固定连接于各连接锚件3，使每两条支撑杆1构成一组，用吊装设备吊起各管道100段，将各管道100段进行连接，在承载杆2上安装减震滑块4，将承载杆2的两端分别可拆卸式固定连接于各组支撑杆1上，使管道100减震滑块4抵接于管道100，使用定位箍22将管道100扣压于连接板41上，以实现将管道100固定连接于减震滑块4的功能，从而完成管道100与管道防震动损坏安装结构之间的连接。

在机电设备使用的过程中，管道100内的流体流动造成管道100震动时，震动首先传导至连接板41上的应变传感器411和箍板222上的弹性缓冲垫，以吸收管道100所产生的震动，其中减震滑块4可用于定向吸收沿管道100长度的方向的震动，另一方面，当管道100受热胀冷缩的作用下发生沿管道100长度方向的形变或位移时，减震滑块4可发生位移以适应管道100沿其长度方向发生的形变或位移，以降低管道100与管道防震动损坏安装结构之间摩擦导致管道100或管道防震动损坏安装结构之间摩擦导致损坏的可能性。

管道100所产生的震动被弹性缓冲垫部分吸收后，经减震滑块4传导至承载杆2上，承载杆2将震动传导至支撑杆1，支撑杆1的第一连接段11的卡接槽111与定位滑块33卡接，定位滑块33通过第一弹性件34连接于连接锚件3，从而利用了第一弹性件34吸收由支撑杆1传导至连接锚件3的震动，从而进一步吸收了管道100所产生的震动，以减少最终传导至建筑物楼板的震动。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.建筑管道防震动损坏方法，其特征在于：在管道外壁沿长度方向均匀间隔设置应变检测点，并在应变检测点固定连接应变传感器，建筑管道防震动损坏方法的步骤包括：

实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中，所述应变数据包括应变幅度数据和应变频次数据；

将各应变检测点的应变数据输入至应力寿命模型中，计算各应变检测点的疲劳损坏数据；

根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告，所述管道受损报告包括减震结构补强点。

2.根据权利要求1所述的建筑管道防震动损坏方法，其特征在于：实时获取各应变检测点的应变数据并分区存储于历史应变数据库中的步骤中，还包括：

实时将各应变检测点的应变幅度数据与应变警告阈值进行对比；

当检测到应变幅度数据大于应变警告阈值时，获取各应变检测点在一个强震溯源周期内应变幅度峰值；

获取各应变检测点在管道上的长度坐标，将各应变检测点的应变幅度峰值和长度坐标输入震源追溯模型中，计算震源位置坐标并发送至施工人员终端。

3.根据权利要求1所述的建筑管道防震动损坏方法，其特征在于：根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告的步骤中，包括：

在本周期监测计划开始时，根据相邻应变检测点的本周期疲劳损坏数据的平均值计算对应管道段的本周期疲劳损坏数据，所述本周期疲劳损坏数据是指本周期内疲劳损坏数据的累计值；

将各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，计算管道在各应变检测点和各管道段的剩余寿命数据，所述剩余寿命数据是指理论寿命数据与所有历史周期内疲劳损坏数据累计值的差值；

基于管道在各应变检测点和各管道段的本周期疲劳损坏数据和剩余寿命数据，确定减震结构补强点，以生成管道受损报告。

4.根据权利要求1所述的建筑管道防震动损坏方法，其特征在于：根据监测周期将各疲劳损坏数据输入至管道受损模型中，以生成管道受损报告的步骤之后，还包括：

获取相邻管道的历史应变数据，分析相邻管道的平均应变幅度，生成管道分布报告；

获取相邻管道的历史管道受损报告，分析相邻管道的减震结构补强点，生成减震结构分配报告。

5.建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：包括支撑杆(1)、用于安装管道(100)的承载杆(2)和连接锚件(3)，所述承载杆(2)的两端分别连接有支撑杆(1)，所述支撑杆(1)远离承载杆(2)的一端连接于建筑主体结构(200)，所述连接锚件(3)固定连接于建筑主体结构(200)，所述连接锚件(3)的侧壁开设有连杆槽(31)，所述连杆槽(31)的底面开设有定位槽(32)，所述连接锚件(3)包括定位滑块(33)和第一弹性件(34)，所述定位滑块(33)滑动连接于定位槽(32)，所述第一弹性件(34)的一端固定连接于定位槽(32)底部，所述第一弹性件(34)的另一端固定连接于定位滑块(33)，所述支撑杆(1)的一端固定连接有垂直于支撑杆(1)设置的第一连接段(11)，所述第一连接段(11)开设有用于与定位滑块(33)卡接的卡接槽(111)，所述第一连接段(11)远离支撑杆(1)的一端设置有倾斜于连杆槽(31)底面设置的导向面(112)。

6.根据权利要求5所述的建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：所述定位滑块(33)靠近定位槽(32)底部的一端还固定连接有拉杆(35)，所述拉杆(35)穿设并滑动连接于连接锚件(3)，所述拉杆(35)远离定位滑块(33)的一端固定连接有拉环(351)。

7.根据权利要求5所述的建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：还包括减震滑块(4)，所述承载杆(2)用于安装管道(100)的一面开设有沿管道(100)长度方向延伸的滑槽(21)，所述减震滑块(4)包括连接板(41)、滑棱(42)和限位块(43)，所述连接板(41)的一面固定连接于管道(100)，所述滑棱(42)固定连接于连接板(41)远离管道(100)的一面，所述滑棱(42)滑动连接于滑槽(21)，所述限位块(43)固定连接于滑棱(42)的两端。

8.根据权利要求7所述的建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：所述减震滑块(4)还包括第二弹性件(44)，所述第二弹性件(44)的一端固定连接于限位块(43)，所述第二弹性件(44)的另一端固定连接于承载杆(2)。

9.根据权利要求5所述的建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：所述承载杆(2)可拆卸连接有用于将管道(100)固定连接于承载杆(2)的定位箍(22)。

10.根据权利要求5所述的建筑管道防震动损坏安装结构，其特征在于：所述支撑杆(1)远离第一连接段(11)的一端固定连接有第二连接段(12)，所述第二连接段(12)的外壁设置有外螺纹，所述承载杆(2)的两端开设有可供第二连接段(12)穿设的通孔，所述支撑杆(1)螺栓连接于承载杆(2)。

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