[发明专利]吊装塔架风载体型系数的确认方法及其自动化监测系统

说明书

本发明提供吊装塔架风载体型系数的确认方法，包括以下步骤S1，在吊装塔架上设置若干个风载体型系数监测点，并计算得到若干个风载体型系数监测点的风载体型系数μ_i,j；S2，基于μ_i,j计算位于每一所述风载体型系数监测点中每一桁架的平均风载体型系数μ_j；S3，基于μ_j计算吊装塔架沿纵深方向相邻两片桁架之间的平均遮挡系数η；S4，基于η计算吊装塔架的整体体型系数μ_stw，其能够使吊装塔架的整体体型系数更贴近实际。本发明还提供吊装塔架风载体型系数的自动化监测系统。

【技术领域】

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及吊装塔架风载体型系数的确认方法及其自动化监测系统。

【背景技术】

随着钢管混凝土拱桥逐渐向大跨径发展，其施工过程中的缆索吊装塔架的设计高度也越来越高，在对缆索吊装系统的起吊能力提出高要求的同时对塔架安全性的要求也越高。高耸的吊装塔架作为拱肋安装施工过程中的主要承重结构，风荷载是影响其整体稳定性的主要原因之一。如果吊装塔架在风荷载作用下失效，导致缆索吊装系统发生破坏，必然会对生产建设和生命财产安全带来巨大损失。风载体型系数是塔架风荷载计算的关键参数，其描述的是建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布规律，本领域常根据《建筑结构荷载规范》确定建筑结构的风载体型系数。

目前缆索吊装施工过程中采用的塔架结构大多为桁架结构，其为若干个单榀桁架依据实际工程需要在水平面上依次排列搭建而成，结构的杆件布置形式复杂且几何形状不规则，因而塔架结构周围的风场分布相对复杂，同时沿顺风向相邻两片桁架之间距离较近，增加了桁架对来流风的遮挡效应，因此仅根据《建筑结构荷载规范》难以准确地确定吊装塔架的风载体型系数。

【发明内容】

本发明旨在至少解决上述提出的技术问题之一，提供吊装塔架风载体型系数的确认方法及其自动化监测系统，其能够使吊装塔架的整体体型系数更贴近实际。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种吊装塔架风载体型系数的确认方法，包括：

S1，在吊装塔架上设置若干个风载体型系数监测点，并计算得到若干个风载体型系数监测点的风载体型系数μ_i,j；

S2，基于μ_i,j计算位于每一所述风载体型系数监测点中每一桁架的平均风载体型系数μ_j；

S3，计算吊装塔架沿纵深方向相邻两片桁架之间的平均遮挡系数η；

S4，基于η计算吊装塔架的整体体型系数μ_stw。

进一步地，步骤S1的具体方法为：

沿吊装塔架的高度H方向建立n个监测高度Z_i，在每一监测高度Z_i沿塔架的纵深方向选取m榀监测桁架，在第i个监测高度Z_i上第j榀桁架处设置一个风压监测点，基于第i个监测高度、第j榀桁架所处风场的风压监测值p_i,j计算得到该监测点的风载体型系数μ_i,j，公式为：

式中，其中i＝1，2，3...，n，n为监测高度的个数；j＝1，2，3...，m，m为桁架的个数；p_i,j为第j榀桁架第i个监测高度上所述风载体型系数监测点的风压监测值，单位为kN/m²；h为吊装塔架的任一高度，h＞0，单位为m；v是吊装塔架高度为h处的风速监测值，单位为m/s；Z_i为第i个所述风载体型系数监测点所在的监测高度，单位为m。