CN116049935B - 连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连续箱梁施工技术领域，提供了一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，包括：S1、根据混凝土性能及施工工艺参数，结合施工图纸，建立连续箱梁仿真模型；S2、根据连续箱梁的受力仿真分析，得到箱梁不稳定易裂化区域信息；S3、将不稳定易裂化区域信息输入箱梁仿真模型中，识别出施工过程中连续箱梁易裂化区域；S4、通过数字监测设备对连续箱梁易裂化区域进行全过程数字监测，分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围。本发明通过三维建模和全过程数字监测方法相结合，提前对连续箱梁施工过程中易裂化区域进行全过程数字监测，得到其施工全过程裂化情况及裂缝区范围，并进行实时预警。
Description
技术领域
本发明涉及连续箱梁施工技术领域，特别涉及一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法。
背景技术
由于预应力混凝土连续梁桥具有结构刚度大、挠度小、伸缩缝设置较少、行车平顺舒适、抗震强度高和养护简单等优点而备施工单位的欢迎。随着市政工程和高速公路等基础设施建设的快速发展，预应力混凝土连续梁桥得到迅速发展和广泛应用。然而由于设计、施工等方面的不合理因素的影响，部分桥梁在施工或运营阶段出现了各种形式的裂缝，若施工处理不当，混凝土表面则更容易出现裂缝。因此，预应力混凝土连续箱梁的裂缝控制问题急需研究解决。
仿真模型是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，通过三维建模方法建立在连续箱梁施工全过程基础上，得到梁仿真模型。
目前还缺少连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字监测方法来应对现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是至少克服现有技术不足之一，提供了一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，适用于悬臂浇筑工艺超宽多室连续箱梁结构，可以精准利用数据监测，实时调整施工方案。
本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、根据混凝土性能及施工工艺参数，结合施工图纸，建立连续箱梁仿真模型；
S2、根据连续箱梁的受力仿真分析，得到箱梁不稳定易裂化区域信息；
S3、将步骤S2中得到的所述不稳定易裂化区域信息输入到步骤S1得到的所述箱梁仿真模型中，识别出施工过程中连续箱梁易裂化区域；
S4、在连续箱梁施工过程中，通过数字监测设备对步骤S3得到的所述连续箱梁易裂化区域进行全过程数字监测，分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：S5、根据监测结果进行安全预警和/或加固支护。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S1中，所述施工工艺参数包括箱梁自重荷载效应、外界温度变化、挂篮吊点不均匀沉降、张拉纵向预应力、混凝土水化热、梁宽。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S2中，所述的受力仿真分析为有限元FEA仿真分析。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S4中，对监测所得数据，通过MATLAB软件分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，步骤S5中，根据监测结果对连续箱梁进行网状加固预防裂缝加大开裂，并在施工下阶段对挂篮刚度、混凝土水化热、横向配筋率进行调整以防止裂缝产生。
如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据实时箱梁施工的真实数据对步骤S1中的连续箱梁仿真模型进行实时动态更新；并定期将仿真模拟结果与现场实测结果进行对比分析，根据对比结果对连续箱梁仿真模型进行相应调整。
另一方面，本发明还提供了一种实现上述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法的信息处理终端。
另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法。
本发明的有益效果为：通过三维建模方法建立在连续箱梁施工全过程基础上，得到连续箱梁仿真模型。通过数字监测方法，提前对连续箱梁施工过程中易裂化区域进行全过程数字监测，得到其施工全过程裂化情况及裂缝区范围，从而实现对连续箱梁施工过程中实时监控易裂化区的裂缝发展情况，并进行实时预警。仿真模型与全过程数字监测方法相结合，能很好的对连续箱梁施工过程裂缝发展起到监测预警作用。
附图说明
图1所示为本发明实施例一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法的流程示意图。
图2所示为实施例中数字监测设备布置示意图。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
如图1所示，本发明实施例一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，包括：
S1、根据混凝土性能及施工工艺参数，结合施工图纸，建立连续箱梁仿真模型；
S2、根据连续箱梁的受力仿真分析，得到箱梁不稳定易裂化区域信息；
S3、将步骤S2中得到的所述不稳定易裂化区域信息输入到步骤S1得到的所述箱梁仿真模型中，识别出施工过程中连续箱梁易裂化区域；
S4、在连续箱梁施工过程中，通过数字监测设备对步骤S3得到的所述连续箱梁易裂化区域进行全过程数字监测，分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围。
在一个具体实施例中，所述方法还包括：S5、根据监测结果进行安全预警和/或加固支护。
在一个具体实施例中，步骤S1中，所述施工工艺参数包括箱梁自重荷载效应、外界温度变化、挂篮吊点不均匀沉降、张拉纵向预应力、混凝土水化热、梁宽。
在一个具体实施例中，步骤S2中，所述的受力仿真分析为有限元FEA仿真分析。
在一个具体实施例中，步骤S4中，对监测所得数据，通过MATLAB软件分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围。
在一个具体实施例中，步骤S5中，根据监测结果对连续箱梁进行网状加固预防裂缝加大开裂，并在施工下阶段对挂篮刚度、混凝土水化热、横向配筋率进行调整以防止裂缝产生。
在一个具体实施例中，根据实时箱梁施工的真实数据对步骤S1中的连续箱梁仿真模型进行实时动态更新；并定期将仿真模拟结果与现场实测结果进行对比分析，根据对比结果对连续箱梁仿真模型进行相应调整。
本发明实施例一种实现上述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法的信息处理终端。
本发明实施例一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法。
本发明提出一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字监测方法，实体建立连续箱梁仿真模型识别易裂化区域，通过全过程数字监测方法进行监测预警，用以解决桥梁施工过程中发生的裂缝产生发展的探测、监控、修复、加固等问题。建立与桥梁工程相似的连续箱梁施工仿真模型，根据真实施工工艺，水化热对混凝土影响，并施工设计图，对连续箱梁进行三维建模，得到三维仿真模型，其模型包括全桥梁有限元计算模型、自重荷载作用模型、温度变化影响模型、挂篮不均匀分布模型、水化热影响模型等。在有限元FEA软件上进行建模仿真，将施工中箱梁的数据三维呈现，用户利用有限元FEA软件对箱梁中易裂化区域的仿真模型进行操作，对在实际施工过程中可能出现的裂缝产生的影响因素和变化规律进行预警监控。通过全天候全过程数字监测设备，对连续箱梁施工易裂化区域进行数据监测，通过MATLAB软件分析处理得到其施工全过程裂化情况及裂缝区范围。并通过人工对连续箱梁中现场实测测结果进行对比分析，根据对比结果连续箱梁仿真模型进行相应调整，扩大或增加数字检测范围，对易裂化区的裂缝发展情况进行安全预警，在本阶段进行网状加固预防裂缝加大开裂，并在在施工下阶段应在挂篮刚度、控制混凝土水化热、调整横向配筋率等方面采取措施来防止裂缝的产生。
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
Claims (4)
1.一种连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、根据混凝土性能及施工工艺参数，结合施工图纸，建立连续箱梁仿真模型；
S2、根据连续箱梁的受力仿真分析，得到箱梁不稳定易裂化区域信息；
S3、将步骤S2中得到的所述不稳定易裂化区域信息输入到步骤S1得到的所述箱梁仿真模型中，识别出施工过程中连续箱梁易裂化区域；
S4、在连续箱梁施工过程中，通过数字监测设备对步骤S3得到的所述连续箱梁易裂化区域进行全过程数字监测，分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围；
S5、根据监测结果进行安全预警和/或加固支护；
步骤S1中，所述施工工艺参数包括箱梁自重荷载效应、外界温度变化、挂篮吊点不均匀沉降、张拉纵向预应力、混凝土水化热、梁宽；
步骤S4中，对监测所得数据，通过MATLAB软件分析处理得到连续箱梁施工全过程裂化情况及裂缝区范围；
步骤S5中，根据监测结果对连续箱梁进行网状加固预防裂缝加大开裂，并在施工下阶段对挂篮刚度、混凝土水化热、横向配筋率进行调整以防止裂缝产生；
根据实时箱梁施工的真实数据对步骤S1中的连续箱梁仿真模型进行实时动态更新；并定期将仿真模拟结果与现场实测结果进行对比分析，根据对比结果对连续箱梁仿真模型进行相应调整。
2.如权利要求1所述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法，其特征在于，步骤S2中，所述的受力仿真分析为有限元FEA仿真分析。
3.一种实现如权利要求1-2任一项所述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法的信息处理终端。
4.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述的连续箱梁施工易裂化区域识别及全过程数字化监测方法。
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| CN107220464A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-29 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种基于bim的桥梁施工过程仿真及风险控制方法 |
| CN111705666A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-25 | 宁波工程学院 | 一种预应力混凝土现浇连续箱梁早期裂缝控制方法 |
| WO2022047970A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 浙江勤业建工集团有限公司 | 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107220464A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-29 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种基于bim的桥梁施工过程仿真及风险控制方法 |
| CN111705666A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-25 | 宁波工程学院 | 一种预应力混凝土现浇连续箱梁早期裂缝控制方法 |
| WO2022047970A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 浙江勤业建工集团有限公司 | 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 快速铁路大跨连续梁桥施工监控及控制体系研究;谢明志等;《铁道标准设计》;第61卷(第1期);60-64 * |
| 预应力混凝土连续箱梁后浇段裂缝成因分析及三维有限元模拟;张春雷;;城市道桥与防洪(05);全文 * |
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