[发明专利]吊杆索力的监测方法及其系统

权利要求书

1.一种吊杆索力的监测方法，所述吊杆用于连接拱桥的拱肋和横梁，其特征在于，包括如下步骤：

S11.提供标有两个测控点的标靶，将所述标靶贴在所述吊杆的表面，测量两个所述测控点之间的距离L；

S12.利用摄像测量技术按设定频率获取两个所述测控点的空间坐标，根据所述距离L、所述空间坐标、所述吊杆的横截面直径D和所述吊杆的泊松比μ利用应力应变的公式计算得出所述吊杆受到的索力值T；

S13.将所述索力值T与安全范围进行比较，若所述索力值T超出所述安全范围，则向施工人员发出警报。

2.如权利要求1所述的吊杆索力的监测方法，其特征在于，计算所述索力值T前，还包括：

获取两个所述测控点的空间坐标(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)后，计算所述吊杆对应所述测控点处的长度变化量，计算公式如下：

其中，L′为吊杆受力变形后两个测控点之间的距离，L为吊杆变形前两个测控点之间的距离，ΔL为吊杆对应测控点处的长度变化量。

3.如权利要求2所述的吊杆索力的监测方法，其特征在于，计算所述索力值T前，还包括：

计算所述吊杆受到的纵向应变和横向应变，计算公式如下：

ε_y＝με_z

其中，ε_z为吊杆受到的纵向应变，ε_y为吊杆受到的横向应变，μ为吊杆的泊松比，L为吊杆变形前两个测控点之间的距离，ΔL为吊杆对应测控点处的长度变化量。

4.如权利要求3所述的吊杆索力的监测方法，其特征在于，计算所述索力值T前，还包括：

计算所述吊杆受力变形后的横截面面积，计算公式如下：

D′＝D(1-ε_y)＝D(1-με_z)

其中，D′为吊杆受力变形后的横截面的直径，D为吊杆变形前的直径，A′为吊杆受力变形后的横截面面积，ε_z为吊杆受到的纵向应变，μ为吊杆的泊松比，ε_y为吊杆受到的横向应变，π为圆周率。

5.如权利要求4所述的吊杆索力的监测方法，其特征在于，计算所述索力值T时，计算公式如下：

其中，T为吊杆受到的索力值，A′为吊杆受力变形后的横截面面积，E为吊杆的弹性模量，ε_z为吊杆受到的纵向应变，D为吊杆变形前的直径，μ为吊杆的泊松比，π为圆周率，ΔL为吊杆对应测控点处的长度变化量，L为吊杆变形前两个测控点之间的距离。

6.如权利要求1所述的吊杆索力的监测方法，其特征在于，所述标靶由合金材料制成。

7.一种如权利要求1所述的吊杆索力的监测系统，其特征在于，包括：

贴合于所述吊杆的表面且标有两个测控点的标靶；

数据获取模块，以利用摄像测量技术按设定频率获取两个所述测控点的空间坐标(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)；

数据计算模块，以根据所述空间坐标、两个所述测控点初始位置的距离L、所述吊杆的横截面直径D和所述吊杆的泊松比μ利用应力应变的公式计算得出所述吊杆受到的索力值T；以及

数据分析模块，以将所述索力值T与安全范围进行比较，且所述索力值T超出所述安全范围时，所述数据分析模块向施工人员发出警报。

8.如权利要求7所述的吊杆索力的监测系统，其特征在于，所述数据计算模块包括第一计算模块，以计算所述吊杆对应所述测控点处的长度变化量，计算公式如下：

其中，L′为吊杆受力变形后两个测控点之间的距离，L为吊杆变形前两个测控点之间的距离，ΔL为吊杆对应测控点处的长度变化量。