[发明专利]一种用于钢结构整体提升过程的监测及预警系统

说明书

本发明具体是一种用于钢结构整体提升过程的监测及预警系统；其特征是：包括判断得出危险源分布点位；建立有限元分析模型；将危险源对应杆件分别加载到对应的区组；对整个体系在拼装成形状态、提升过程状态、提升到位状态与卸载就位状态进行分析并保存为原始数据；通过数据中转子系统提取原始数据并导入云平台；设置反光贴、应变片、报警器；将本系统调试好，进行正式监测工作，一直持续至施工结束。本发明节省了人工和时间成本，降低了人工操作出错的概率，同时保证了整个提升过程的连续性作业。

技术领域

本发明涉及钢结构施工领域，具体是一种用于钢结构整体提升过程的监测及预警系统。

背景技术

随着大跨度结构及超高层结构的不断增多，传统施工技术在高、大、新、特等复杂结构的施工中慢慢淡出，一些创新的施工技术应运而生，其中，屋盖结构整体提升技术以其使用设备简单、地面拼装高效、安全性能好等优点，近年来成为许多大跨度钢结构屋盖体系的主要安装方法。

采用液压同步提升施工方案，根据被提升结构受力状态的不同，将其分为拼装成形状态、提升过程状态、提升到位状态与卸载就位状态，其中，卸载就位状态即为被提升结构的设计状态，其他三种受力状态，均为施工过程产生的时变状态。结构在设计状态下的安全性，是经过设计单位计算分析后予以确定的。而其他三种时变状态下结构的安全性，存在一定的未知性，因此，在施工方案制定过程中，需要对上述三种时变状态下的体系受力状态进行分析，确定方案的合理性和安全性。目前，工程界常用的方法是借助大型有限元软件对不同状态下的体系进行受力状态分析，依据分析的结果，对方案中不合理的部分进行调整。上述分析方法基于现有的线性或非线性有限元分析理论，对处于时变状态的结构体系某一时刻确定空间位置的结构形态进行分析，相对于整个施工过程，分析结果具有空间间断性和时间的不连续性特点。对于结构体系简单、施工环境不复杂的项目，上述分析方法得出的结果，基本能够指导工程施工。

但伴随着经济社会的发展，结构形式尤其钢结构的结构形式趋于大跨度、不规则、空间化。对这类结构体系，在采用现有的有限元软件和理论进行分析时，模型的处理阶段都会进行部分的简化，单元形式的选取需要经过反复的试算和对比，才能得出相对科学的计算结果。且有限元分析的结构体系是相对静态的，而整个提升过程是是动态的，用静态的分析结果指导动态的提升过程，并不能完全保证整个提升过程的安全性。

因此，要实现更加合理的评估整个钢结构体系在提升过程中的安全性，必须对整个提升过程进行动态跟踪，根据被提升结构的状态对其安全性进行评估。当前工程领域，应用较多的方法是通过应变及位形监测系统，对提升过程中结构的安全性进行监测和判断。

在工程领域，无论是有限元分析技术，还是应变及位形监测技术，都有较为普遍的应用；由于有限元分析子系统与应力及位形监测子系统的相互独立性，传统的施工方案中并未能实现将两大系统数据实现实时共享，导致在按上述流程进行施工的过程中，存在大量数据处理的重复性工作，需要人工手动完成，消耗较多的人力和时间成本。当被提升结构体系体量庞大，监测点位数量多且分布无规律时，人工处理数据的时长跟不上被提升结构提升过程中状态变化的速率，这种情况下必须暂停提升作业，待前一状态的数据处理完毕且评估安全后，方可重新启动提升作业。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种实现对复杂钢结构体系的整个提升过程进行简洁高效智能的监测与风险识别预警的系统。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种用于钢结构整体提升过程的监测及预警系统；包括

步骤1、针对钢结构体系的提升方案进行概念阶段的可行性分析，判断得出危险源分布点位；

步骤2、建立有限元分析模型，根据危险源点位分布位置，按其对应的杆件进行分区分组，并定义名称，分区分组名称定义格式符合有限元分析系统的命名格式同时，尽量简洁且人工可读性强；