CN116933374A - 钢混组合梁模块化生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁施工技术领域，公开了一种钢混组合梁模块化生产方法。该方法包括：基于钢混组合梁的设计信息，将钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分；基于标准部分与非标准部分，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略；基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型；基于剪力键位置模型，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置；基于加工策略，得到钢梁与所述桥面板，并基于剪力键位置，对钢梁与桥面板进行组装，得到组合梁模块。通过上述方式，保证桥面板与钢梁之间的连接质量，减少接缝处开裂、渗水及老化等病害的出现，提高钢混组合梁的施工质量。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种钢混组合梁模块化生产方法。
背景技术
组合结构桥梁是一种能够充分发挥各种材料性能优势的合理结构体系，其中，钢-混结构是最为经典的组合形式。为适应桥梁工业化建造的要求，发展预制装配式钢混组合结构桥梁势在必行，具体的，预制装配式钢混组合结构桥梁是一种在工厂预制混凝土桥面板和钢梁，再运至施工现场进行快速拼装的组合结构体系，融合了“化整为零，集零为整”的思想，该组合结构形式可以减少施工现场的模板及混凝土浇筑作业，大大缩短了桥梁建设时间，充分展现出桥梁工业化技术的突出优势。预制桥面板与钢梁之间的连接是该类桥型的关键构造，也是最容易发生质量问题、最易发生开裂的部位，施工质量难保证。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种钢混组合梁模块化生产方法，旨在解决现有技术中钢混组合结构中的预制桥面板与钢梁之间的连接容易出现质量问题，难以保证施工质量的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种钢混组合梁模块化生产方法，所述方法包括以下步骤：
基于钢混组合梁的设计信息，将所述钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分；
基于所述标准部分与非标准部分，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略；
基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型；
基于所述剪力键位置模型，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置；
基于所述加工策略，得到所述钢梁与所述桥面板，并基于所述剪力键位置，对所述钢梁与所述桥面板进行组装，得到组合梁模块。
可选地，所述基于钢混组合梁的设计信息，将所述钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分，包括：
根据所述钢混组合梁的设计信息，确定所述钢混组合梁的尺寸数据；
根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段；
在所述组合梁节段中确定特殊结构梁，对所述特殊结构梁的尺寸数据进行统计分析，得到分析结果；
根据所述分析结果，确定所述特殊结构梁对应的尺寸阈值；
基于所述尺寸阈值，确定所述非标准部分与所述标准部分.
可选地，所述根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段，包括：
根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干初始组合梁节段；
根据钢板尺寸，确定所述初始组合梁节段对应的钢板拼接情况；
在所述钢板拼接情况满足预设拼接条件时，确定所述组合梁节段为所述初始组合梁节段；
在所述钢板拼接情况不满足预设拼接条件时，根据预设数值对所述钢板拼接情况进行调整，确定新的钢板拼接情况，根据所述新的钢板拼接情况，确定所述组合梁节段。
可选地，所述剪力键位置模型包括剪力键位置设置模型与剪力键位置剔除模型，所述基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型，包括：
根据所述历史组合梁结果数据，确定历史组合梁病害结果数据；
根据所述历史组合梁病害数据，确定历史组合梁非病害结果数据；
基于所述历史组合梁病害结果数据以及所述历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置剔除模型；
基于所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置设置模型。
可选地，所基于所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置设置模型，包括：
根据所述历史组合梁非病害结果数据与所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史桥面板尺寸数据，确定样本输入数据；
根据所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据，确定样本目标数据；
基于所述样本输入数据与所述样本目标数据，对预设神经网络模型进行训练，得到初始剪力键位置设置模型，并确定所述初始剪力键位置设置模型的精确率与召回率；
根据所述精确率与召回率，确定所述初始剪力键位置设置模型的加权调和平均；
根据所述加权调和平均，对所述初始剪力键位置设置模型进行筛选，确定所述剪力键位置设置模型。
可选地，所述基于所述历史组合梁病害结果数据以及所述历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置剔除模型，包括：
根据所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，确定初始训练数据；
根据所述初始训练数据的分布情况，生成补充样本数据；
根据所述初始训练数据与所述补充样本数据，得到训练数据；
基于所述训练数据，对预设贝叶斯模型进行训练，得到所述剪力键位置剔除模型。
可选地，所述基于所述剪力键位置模型，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置，包括：
根据所述加工策略，确定所述桥面板的尺寸数据；
根据所述剪力键位置设置模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的初始剪力键位置；
基于所述剪力键位置剔除模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剔除剪力键位置；
根据所述初始剪力键位置与所述剔除剪力键位置，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置。
可选地，所述基于所述加工策略，得到所述钢梁与所述桥面板，包括：
根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架；
根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板；
在所述胎架上，对所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板进行组装，得到所述钢梁；
根据所述加工策略，制作所述桥面板。
可选地，所述根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架，包括：
对组装场地进行硬化，并划分出顶板边线、底板横向分段线及纵向边线、腹板中心线的地样线；
根据所述地样线与胎架布置图要求布置所述钢梁的胎架，所述胎架为桥线型；
对所述胎架进行检查，确定所述胎架是否符合架设规范，所述架设规范至少包括间距规范、固定规范以及调平规范；
在所述胎架符合所述架设规范时，执行根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板的步骤。
可选地，所述钢混组合梁模块化生产方法，还包括：
基于所述组合梁模块与环境信息，建立组合梁病害可视化模型；
基于所述组合梁病害可视化模型对所述钢混组合梁进行监控；
在监控到所述钢混组合梁存在病害可能性时，确定病害可能位置与病害可能类型；
根据所述病害可能位置与病害可能类型，对所述钢混组合梁进行检测，确定所述钢混组合梁是否出现病害；
在所述钢混组合梁出现病害时，根据所述病害对应的处理措施，对所述钢混组合梁进行维修。
在本发明中，基于钢混组合梁的设计信息，将钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分，基于标准部分与非标准部分，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略，基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型基于剪力键位置模型，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置；基于加工策略，得到钢梁与所述桥面板，并基于剪力键位置，对钢梁与桥面板进行组装，得到组合梁模块。由于钢混组合结构中的预制桥面板与钢梁之间的连接容易出现质量问题，难以保证施工质量，本发明构建剪力键位置模型，在桥面板与钢梁之间确定最合适的剪力键位置进行连接，保证桥面板与钢梁之间的连接质量，提高施工质量，同时根据实际需求确定组合梁的标准部分与非标准部分，以便对桥面板与钢梁进行加工，保证桥面板与钢梁的加工质量，进一步提高施工质量。
附图说明
图1为本发明钢混组合梁模块化生产方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明钢混组合梁模块化生产方法一实施例的标准部分划分示意图；
图3为本发明钢混组合梁模块化生产方法一实施例的初始剪力键位置示意图；
图4为本发明钢混组合梁模块化生产方法一实施例的剔除剪力键位置示意图；
图5为本发明钢混组合梁模块化生产方法一实施例的剪力键位置示意图；
图6为本发明钢混组合梁模块化生产方法第二实施例的流程示意图；
图7为本发明钢混组合梁模块化生产方法第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种钢混组合梁模块化生产方法，参照图1，图1为本发明一种钢混组合梁模块化生产方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述钢混组合梁模块化生产方法包括以下步骤：
步骤S10：基于钢混组合梁的设计信息，将所述钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分。
需要说明的是，设计信息指的是对于钢混组合梁的整体设计，包括钢混组合梁的整体尺寸情况、钢混组合梁的部件构成情况以及各部件的尺寸情况。
可以理解的是，在设计桥梁时，可能会存在一些特殊结构，通常会将这些特殊结构划分为标准的结构部分与尽量小的非标准的结构部分，从而将整体结构划分为多个标准结构部分与多个非标准结构部分，即标准部分与非标准部分：
式中，Ai为钢混组合梁中第i段的整体结构，B为标准结构部分，Ci为第i段的非标准结构部分，n为标准结构部分的数量，m为钢混组合梁的节段数量。标准化结构通常已具有较为完备的施工方式，在特殊结构中引入标准化结构，可以保证特殊结构的质量和可靠度，若在质量检验中发现问题，也可通过更换非标准结构部分而得到补救，不需要整体重新制作，成本更低，风险更小。例如：对于一个标准跨径的桥梁，无论桥的宽度是多少或者如何变化，都可简化为标准中板(梁)和非标准边板(梁)的组合体(如图2所示)，设计大为简化，施工方便，经济性优势明显。
进一步地，所述步骤S10包括：根据所述钢混组合梁的设计信息，确定所述钢混组合梁的尺寸数据；根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段；在所述组合梁节段中确定特殊结构梁，对所述特殊结构梁的尺寸数据进行统计分析，得到分析结果；根据所述分析结果，确定所述特殊结构梁对应的尺寸阈值；基于所述尺寸阈值，确定所述非标准部分与所述标准部分。
可以理解的是，钢混组合梁的尺寸数据即为钢混组合梁的整体尺寸情况，起吊数据指的是在施工过程中所能承受的最大起吊重量与最大起吊尺寸，由于最大起吊重量与最大起吊尺寸有限，无法直接对整体进行吊装，因此，需要将整个钢混组合梁划分为多个节段，即组合梁节段。特殊结构梁即为各个组合梁节段中的特殊结构部分，特殊结构梁的尺寸数据即为这些特殊结构部分的尺寸情况，这些特殊结构部分需要划分为标准结构部分与非标准结构部分，由于非标准结构部分需要尽可能小，因此，需要对特殊结构部分的尺寸情况进行具体分析，分析结果即为对其进行统计分析的结果，尺寸阈值即为非标准结构部分的最小尺寸。
在具体实现中，根据钢混组合梁的设计信息，确定钢混组合梁的尺寸数据，根据钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将钢混组合梁划分为若干组合梁节段，在组合梁节段中确定特殊结构梁，对特殊结构梁的尺寸数据进行统计分析，得到分析结果，根据分析结果，确定特殊结构梁对应的尺寸阈值，基于尺寸阈值，确定非标准部分与标准部分。
进一步地，所述根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段，包括：根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干初始组合梁节段；根据钢板尺寸，确定所述初始组合梁节段对应的钢板拼接情况；在所述钢板拼接情况满足预设拼接条件时，确定所述组合梁节段为所述初始组合梁节段；在所述钢板拼接情况不满足预设拼接条件时，根据预设数值对所述钢板拼接情况进行调整，确定新的钢板拼接情况，根据所述新的钢板拼接情况，确定所述组合梁节段。
应当理解的是，初始组合梁节段指的是初始划分得到的组合梁节段，钢板尺寸即为使用的钢材的尺寸，拼接情况即为使用钢板尺寸对应钢材得到初始组合梁节段所需要拼接的次数以及在拼接时使用的钢材的尺寸，通常先使用最大尺寸钢板，再使用小尺寸的钢板。预设拼接条件指的是钢板拼接时所采用的钢板尺寸尽量使用现有钢材的尺寸，且拼接次数尽量少，以便于组装和施焊，减少焊接。预设数值即为设定的钢板尺寸，可在现有的所有钢板尺寸中确定，例如：选择数值居于中间的钢板尺寸，本实施例对此不做限制。
在具体实现中，根据能承受的最大起吊重量与最大起吊尺寸，将钢混组合梁划分为多个初始组合梁节段，根据钢板尺寸，确定初始组合梁节段对应的钢板拼接情况，满足预设拼接条件时，以初始组合梁节段作为最终的组合梁节段，不满足预设拼接条件时，重新调整钢板拼接情况，进而确定组合梁节段。
步骤S20：基于所述标准部分与非标准部分，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略。
需要说明的是，本实施例中的钢混组合梁由钢梁与桥面板构成，加工策略即为钢梁与桥面板的加工方式。
可以理解的是，在钢混组合梁中确定好标准部分与非标准部分后，可以确定各组合梁节段中各个部件的尺寸，进而制定相应的加工方式，以制作各组合梁节段的钢梁与桥面板。
步骤S30：基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型。
应当理解的是，历史剪力键位置数据指的是其他工程中对剪力键位置的历史记录，历史组合梁结果数据指的是其他工程中对剪力键位置引起的病害情况的历史记录。剪力键位置模型指的是用于确定剪力键位置的模型，包括两个部分：剪力键位置设置模型与剪力键位置剔除模型，即用于初步确定合适的剪力键位置的模型，以及用于剔除不合适的剪力键位置的模型。
在具体实现中，通过剪力键位置的历史记录以及剪力键位置引起的病害情况的历史记录，构建剪力键位置设置模型与剪力键位置剔除模型，分别确定合适的剪力键位置与不合适的剪力键位置，最终确定当前使用剪力键的最合适位置。
步骤S40：基于所述剪力键位置模型，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置。
进一步地，所述步骤S40包括：根据所述加工策略，确定所述桥面板的尺寸数据；根据所述剪力键位置设置模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的初始剪力键位置；基于所述剪力键位置剔除模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剔除剪力键位置；根据所述初始剪力键位置与所述剔除剪力键位置，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置。
需要说明的是，桥面板的尺寸数据指的是桥面板的尺寸情况，初始剪力键位置即为初步确定的合适的剪力键位置，如图3所示，x1～x5为初始剪力键位置。剔除剪力键位置即为不合适的剪力键位置，如图4所示，y1与y2为剔除剪力键位置。剪力键位置即为最终确定是剪力键位置，若初始剪力键位置中存在剔除剪力键位置，则将该位置剔除，若初始剪力键位置中不存在剔除剪力键位置，则直接采用初始剪力键位置作为剪力键位置，如图5所示，x3与y2位置相同，则剔除x3位置处的初始剪力键位置，最终的剪力键位置为x1、x2、x4与x5。
在具体实现中，利用剪力键位置设置模型与桥面板的尺寸数据，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的初始剪力键位置，利用剪力键位置剔除模型与桥面板的尺寸数据，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剔除剪力键位置，从初始剪力键位置中将符合剔除剪力键位置的剪力键位置剔除，得到当前钢混组合梁中钢梁与桥面板之间所需的合适的剪力键位置。
步骤S50：基于所述加工策略，得到所述钢梁与所述桥面板，并基于所述剪力键位置，对所述钢梁与所述桥面板进行组装，得到组合梁模块。
进一步地，所述步骤S50包括：根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架；根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板；在所述胎架上，对所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板进行组装，得到所述钢梁；根据所述加工策略，制作所述桥面板。
可以理解的是，胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降，并要有足够的刚度，避免在使用过程中变形。搭设胎架时纵向是根据设计图上提供的数值来设线型，横向是根据横隔板预设反变形量设置线型，纵横向的制作线形均通过调整调节块高差来实现。胎架外设置独立的基线、基点，形成测量控制网，以便随时对胎架和梁段线形进行检测。每轮次梁段下胎后，应重新对胎架进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。
在具体实现中，采用“正造法”进行组装即以胎架为外胎，以横隔板为内胎，以箱梁底板为胎架面板，各板单元按纵、横基线进行精确定位，在整体组焊胎架上进行多联匹配组焊和预拼装。工艺流程为底板单元件定位、临时固结、底板纵向加劲肋定位、中腹板、次中腹板单元件定位、隔板单元件定位、边腹板单元件定位、焊接、矫正、解除临时固结、矫正、预拼装。
进一步地，所述根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架，包括：对组装场地进行硬化，并划分出顶板边线、底板横向分段线及纵向边线、腹板中心线的地样线；根据所述地样线与胎架布置图要求布置所述钢梁的胎架，所述胎架为桥线型；对所述胎架进行检查，确定所述胎架是否符合架设规范，所述架设规范至少包括间距规范、固定规范以及调平规范；在所述胎架符合所述架设规范时，执行根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板的步骤。
应当理解的是，架设规范指的是在假设胎架时需要遵循的相关规范，至少包括支撑点间距规范、固定规范以及调平规范，间距规范可以为：每档横向水平胎架设置9～12档，支撑点间距不小于梁体底板宽度，纵向根据箱梁每联长度设置不少于75档的横向支撑胎架，每2-3个大梁段之间理论上设置350mm的开档间距，有合拢的地方设置450mm的开档间距便于人进出施工；固定规范可以为：横向水平胎架圆管之间需采用不少于3档的板条连接固定，每块胎架地脚板四个方向采用D16×200的膨胀螺栓焊接固定；调平规范可以为：每档胎架横向水平面用调节块调平，调节块与模板的连接距离不小于150mm。调节块如图所示均匀布置，且每档不得少于17块，架设规范可根据实际需求进行设定，本实施例对此不做限制。
在本实施例中，基于钢混组合梁的设计信息，将钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分，基于标准部分与非标准部分，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略，基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型基于剪力键位置模型，确定钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置；基于加工策略，得到钢梁与所述桥面板，并基于剪力键位置，对钢梁与桥面板进行组装，得到组合梁模块。由于钢混组合结构中的预制桥面板与钢梁之间的连接容易出现质量问题，难以保证施工质量，本实施例构建剪力键位置模型，在桥面板与钢梁之间确定最合适的剪力键位置进行连接，保证桥面板与钢梁之间的连接质量，提高施工质量，同时根据实际需求确定组合梁的标准部分与非标准部分，以便对桥面板与钢梁进行加工，保证桥面板与钢梁的加工质量，进一步提高施工质量。
参照图6，图6为本发明一种钢混组合梁模块化生产方法第二实施例的流程示意图。
基于上述实施例，所述步骤S30包括：
步骤S301：根据所述历史组合梁结果数据，确定历史组合梁病害结果数据，根据所述历史组合梁病害数据，确定历史组合梁非病害结果数据。
需要说明的是，历史组合梁病害结果数据指的是历史组合梁结果数据中具有病害的那部分数据，历史组合梁非病害结果数据指的是历史组合梁结果数据中不具有病害的那部分数据。
在具体实现中，根据历史组合梁结果数据，分别确定历史组合梁病害结果数据与历史组合梁非病害结果数据。
步骤S302：基于所述历史组合梁病害结果数据以及所述历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置剔除模型。
进一步地，所述步骤S302包括：根据所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，确定初始训练数据；根据所述初始训练数据的分布情况，生成补充样本数据；根据所述初始训练数据与所述补充样本数据，得到训练数据；基于所述训练数据，对预设贝叶斯模型进行训练，得到所述剪力键位置剔除模型。
可以理解的是，历史桥面板尺寸数据即为桥面板所使用尺寸的历史记录，历史组合梁非病害结果数据对应有历史剪力键位置数据，该历史剪力键位置数据对应有历史桥面板尺寸数据。初始训练数据即为初步用于剪力键位置剔除模型训练的数据，由历史组合梁非病害结果数据、史剪力键位置数据以及历史桥面板尺寸数据构成。初始训练数据的分布情况即为初始训练数据的分布函数，本实施例根据初始训练数据的分布函数对初始训练数据进行样本扩充，得到补充样本数据，即额外生成的用于补充初始训练数据的数据，综合初始训练数据与补充样本数据得到用于剪力键位置剔除模型训练的数据，即训练数据。预设贝叶斯模型可以为朴素贝叶斯模型，也可为其他合适的模型，本实施例对此不做限制，可根据实际需求进行选择。
在具体实现中，通过历史组合梁非病害结果数据以及对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，确定初始训练数据，并根据初始训练数据的分布函数进行样本扩充，生成补充样本数据，综合初始训练数据与补充样本数据得到训练数据，对预设贝叶斯模型进行训练，最终得到剪力键位置剔除模型。
步骤S303：基于所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置设置模型。
进一步地，所述步骤S303包括：根据所述历史组合梁非病害结果数据与所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史桥面板尺寸数据，确定样本输入数据；根据所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据，确定样本目标数据；基于所述样本输入数据与所述样本目标数据，对预设神经网络模型进行训练，得到初始剪力键位置设置模型，并确定所述初始剪力键位置设置模型的精确率与召回率；根据所述精确率与所述召回率，确定所述初始剪力键位置设置模型的加权调和平均；根据所述加权调和平均，对所述初始剪力键位置设置模型进行筛选，确定所述剪力键位置设置模型。
应当理解的是，样本输入数据指的是用于输入样本进行训练的数据，由历史组合梁非病害结果数据与对应的历史桥面板尺寸数据构成，样本目标数据指的是用于作为目标数据进行训练的数据，根据模型的实际输出与样本目标数据之间的差距，对模型进行训练更新，以得到最终需要的模型。
需要说明的是，预设神经网络模型可以是BP(back propagation，反向传播)神经网络模型、卷积神经网络模型，也可以是其他神经网络模型，本实施例对此不做限制，可根据实际需求进行选择。加权调和平均是通过精确率与召回率计算得到的。本实施例按照各初始剪力键位置设置模型的加权调和平均，对初始剪力键位置设置模型进行筛选，选择加权调和平均最大的初始剪力键位置设置模型作为最终的剪力键位置设置模型。
在具体实现中，将历史组合梁非病害结果数据与对应的历史桥面板尺寸数据作为样本输入数据，将历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据作为样本目标数据，对预设神经网络模型进行训练，得到初始剪力键位置设置模型，根据初始剪力键位置设置模型的精确率与召回率，根据精确率与召回率，确定初始剪力键位置设置模型的加权调和平均，根据加权调和平均，对初始剪力键位置设置模型进行筛选，确定剪力键位置设置模型。
在本实施例中，根据历史组合梁结果数据，确定历史组合梁病害结果数据，根据历史组合梁病害数据，确定历史组合梁非病害结果数据，基于历史组合梁病害结果数据以及历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立剪力键位置剔除模型，基于历史组合梁非病害结果数据以及历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立剪力键位置设置模型。本实施例构建剪力键位置模型，在桥面板与钢梁之间确定最合适的剪力键位置进行连接，保证桥面板与钢梁之间的连接质量，提高施工质量。
参照图7，图7为本发明一种钢混组合梁模块化生产方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，所述步骤S50之后，还包括：
步骤S601：基于所述组合梁模块与环境信息，建立组合梁病害可视化模型，基于所述组合梁病害可视化模型对所述钢混组合梁进行监控。
需要说明的是，组合梁病害可视化模型指的是用于监控钢混组合梁病害情况的模型。“可视化”就是通过图像图形来表达数据信息，并利用图像处理技术和计算机图形学将经过图形转换过后的数据呈现在电子显示器上。各类病害情况的可视化过程就可以借助计算机图形标记体加以呈现。常见的图形标记体有长棱柱、圆锥体、球体、正方体等，它们可以包含多个维度的信息元素，包括颜色、形状、长度、位置、指向等。但是实际工程中，病害的形态迥异，这就需要我们首先确定各类桥梁病害信息的关键特征属性，然后再通过特征的匹配完成病害信息与图形标记体的关联，并进一步实现病害信息的可视化描述。
可以理解的是，一般来说图形标记体可以呈现的特征属性相较于实际病害要少，因此需要对各类病害的关键特征属性进行梳理，并结合图形特征进行匹配。离散枚举型属性的特征是数据的变化是非连续的，常以单体元素或者元素集合的形式呈现，如构件病害等级评估、病害类型、检测批次等。在进行病害等级评估时可以构件颜色(红、黄、蓝等)加以区别表现，而病害类型则以标记体的外观图形加以区别，如裂纹用棱柱标识、腐蚀用半球体标识、板件变形位移用圆锥标识。数值连续型属性的特征是数据的变化是一个连续的过程，病害数据不会出现跳跃式的增长或减少，具备这种属性的常见病害信息有钢板的腐蚀面积、桥墩混凝土剥落面积、桥面下挠变形、支座移位等。由于这种病害损伤的方向性没有太多的工程意义，而病害的疏密程度和发生的部位更具关键价值，所以可采用半球体积(半径)来表征腐蚀的面积。向量型属性是指方向信息在病害整体信息中有重要价值的属性，常见的病害有钢构件的裂纹、混凝土的裂缝等。这种病害信息虽然同样具有宽度、长度、深度等信息，但是整体的走向与形态信息同样也具有非常重要的信息，通过对裂纹走向与形态的分析，桥梁管理者可以得出裂纹产生的原因，并对裂纹的发展趋势做出预测，即时采取补救措施。在建模的过程中可以棱柱轴线的方向来标识裂纹等线性病害的走向，并以棱柱截面的尺寸代表裂纹的宽度和深度，对于裂纹群则可以棱柱体的组合来表示。根据以上所描述的方法，即可选定表征各个病害关键属性的标记体特征，并在图形显示阶段以标记体特征分布来理解和认识病害关键属性的分布情况，减少信息传递的步骤，提高病害信息的利用率。
步骤S602：在监控到所述钢混组合梁存在病害可能性时，确定病害可能位置与病害可能类型。
应当理解的是，病害可能位置指的是可能存在病害的位置，病害可能类型指的是可能存在的病害类型。
步骤S603：根据所述病害可能位置与病害可能类型，对所述钢混组合梁进行检测，确定所述钢混组合梁是否出现病害，在所述钢混组合梁出现病害时，根据所述病害对应的处理措施，对所述钢混组合梁进行维修。
在具体实现中，根据可能存在病害的位置与可能存在的病害类型，对钢混组合梁进行检测，确定钢混组合梁是否真的出现病害，在钢混组合梁出现病害时，根据病害对应的处理措施进行维修。
在本实施例中，基于组合梁模块与环境信息，建立组合梁病害可视化模型，基于组合梁病害可视化模型对钢混组合梁进行监控，在监控到钢混组合梁存在病害可能性时，确定病害可能位置与病害可能类型，根据病害可能位置与病害可能类型，对钢混组合梁进行检测，确定钢混组合梁是否出现病害，在钢混组合梁出现病害时，根据病害对应的处理措施，对钢混组合梁进行维修。本实施例构建剪力键位置模型，在桥面板与钢梁之间确定最合适的剪力键位置进行连接，保证桥面板与钢梁之间的连接质量，提高施工质量，同时根据实际需求确定组合梁的标准部分与非标准部分，以便对桥面板与钢梁进行加工，保证桥面板与钢梁的加工质量，进一步提高施工质量，此外，建立组合梁病害可视化模型，对钢混组合梁进行病害的监控，保证以最快的速度发现病害并解决病害，提高组合梁使用寿命。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的钢混组合梁模块化生产方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种钢混组合梁模块化生产方法，其特征在于，所述钢混组合梁模块化生产方法，包括：
基于钢混组合梁的设计信息，将所述钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分；
基于所述标准部分与非标准部分，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板的加工策略；
基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型；
基于所述剪力键位置模型，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置；
基于所述加工策略，得到所述钢梁与所述桥面板，并基于所述剪力键位置，对所述钢梁与所述桥面板进行组装，得到组合梁模块。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于钢混组合梁的设计信息，将所述钢混组合梁划分为标准部分与非标准部分，包括：
根据所述钢混组合梁的设计信息，确定所述钢混组合梁的尺寸数据；
根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段；
在所述组合梁节段中确定特殊结构梁，对所述特殊结构梁的尺寸数据进行统计分析，得到分析结果；
根据所述分析结果，确定所述特殊结构梁对应的尺寸阈值；
基于所述尺寸阈值，确定所述非标准部分与所述标准部分。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干组合梁节段，包括：
根据所述钢混组合梁的尺寸数据与起吊数据，将所述钢混组合梁划分为若干初始组合梁节段；
根据钢板尺寸，确定所述初始组合梁节段对应的钢板拼接情况；
在所述钢板拼接情况满足预设拼接条件时，确定所述组合梁节段为所述初始组合梁节段；
在所述钢板拼接情况不满足预设拼接条件时，根据预设数值对所述钢板拼接情况进行调整，确定新的钢板拼接情况，根据所述新的钢板拼接情况，确定所述组合梁节段。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剪力键位置模型包括剪力键位置设置模型与剪力键位置剔除模型，所述基于历史剪力键位置数据与历史组合梁结果数据，建立剪力键位置模型，包括：
根据所述历史组合梁结果数据，确定历史组合梁病害结果数据；
根据所述历史组合梁病害数据，确定历史组合梁非病害结果数据；
基于所述历史组合梁病害结果数据以及所述历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置剔除模型；
基于所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置设置模型。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所基于所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置设置模型，包括：
根据所述历史组合梁非病害结果数据与所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史桥面板尺寸数据，确定样本输入数据；
根据所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据，确定样本目标数据；
基于所述样本输入数据与所述样本目标数据，对预设神经网络模型进行训练，得到初始剪力键位置设置模型，并确定所述初始剪力键位置设置模型的精确率与召回率；
根据所述精确率与所述召回率，确定所述初始剪力键位置设置模型的加权调和平均；
根据所述加权调和平均，对所述初始剪力键位置设置模型进行筛选，确定所述剪力键位置设置模型。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述历史组合梁病害结果数据以及所述历史组合梁病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，建立所述剪力键位置剔除模型，包括：
根据所述历史组合梁非病害结果数据以及所述历史组合梁非病害结果数据对应的历史剪力键位置数据与历史桥面板尺寸数据，确定初始训练数据；
根据所述初始训练数据的分布情况，生成补充样本数据；
根据所述初始训练数据与所述补充样本数据，得到训练数据；
基于所述训练数据，对预设贝叶斯模型进行训练，得到所述剪力键位置剔除模型。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述剪力键位置模型，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置，包括：
根据所述加工策略，确定所述桥面板的尺寸数据；
根据所述剪力键位置设置模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的初始剪力键位置；
基于所述剪力键位置剔除模型与所述桥面板的尺寸数据，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剔除剪力键位置；
根据所述初始剪力键位置与所述剔除剪力键位置，确定所述钢混组合梁中钢梁与桥面板之间的剪力键位置。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述加工策略，得到所述钢梁与所述桥面板，包括：
根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架；
根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板；
在所述胎架上，对所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板进行组装，得到所述钢梁；
根据所述加工策略，制作所述桥面板。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述加工策略，搭建所述钢梁的胎架，包括：
对组装场地进行硬化，并划分出顶板边线、底板横向分段线及纵向边线、腹板中心线的地样线；
根据所述地样线与胎架布置图要求布置所述钢梁的胎架，所述胎架为桥线型；
对所述胎架进行检查，确定所述胎架是否符合架设规范，所述架设规范至少包括间距规范、固定规范以及调平规范；
在所述胎架符合所述架设规范时，执行根据所述加工策略，制作所述钢梁的顶板、底板、腹板、支座处横隔板以及悬挑顶板的步骤。
10.如权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述钢混组合梁模块化生产方法，还包括：
基于所述组合梁模块与环境信息，建立组合梁病害可视化模型；
基于所述组合梁病害可视化模型对所述钢混组合梁进行监控；
在监控到所述钢混组合梁存在病害可能性时，确定病害可能位置与病害可能类型；
根据所述病害可能位置与病害可能类型，对所述钢混组合梁进行检测，确定所述钢混组合梁是否出现病害；
在所述钢混组合梁出现病害时，根据所述病害对应的处理措施，对所述钢混组合梁进行维修。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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