[发明专利]吊杆索力的监测方法及其系统

说明书

本发明涉及一种吊杆索力的监测方法及其系统，包括如下步骤：提供两个测控点的标靶，将标靶贴在吊杆的表面，测量两个测控点之间的距离L；利用摄像测量技术按设定频率获取两个测控点的空间坐标，根据距离L、空间坐标、吊杆的截面直径D和吊杆的泊松比μ利用应力应变的公式计算得出吊杆受到的索力值T；将索力值T与安全范围进行比较，若索力值T超出安全范围，则向施工人员发出警报。本发明有效地解决了吊杆的索力监测困难的问题，利用摄像技术与力学理论相结合的方式，能够对吊杆的索力进行实时监测，保证主体结构的内力和变形一直处于安全范围内，从而能够保证施工质量和施工安全。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种吊杆索力的监测方法及其系统。

背景技术

吊杆的索力监控是系杆拱桥建设过程中的重要环节，通过在施工期内对各类不利工况下吊杆进行参数监控，以确保施工过程中桥梁结构的内力、变形一直处于安全范围内，从而确保施工成型的实际桥梁成形和内力均达到理想状态。

传统的吊杆索力监测方法有压力表标定法、压力环标定法以及振动频率法，其中压力表标定法和压力环标定法测索力仅适用施工阶段的索力测量，且安装困难，对结构有一定的破坏；振动频率法是基于弦振动理论的监测方法，这种方式监测成本较高，且后台需要处理大量数据，难以快速得出实时结果，具有一定延时性，且吊杆的边界条件及振型函数均难以准确确定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种吊杆索力的监测方法及其系统，解决了吊杆的索力监测困难的问题，利用摄像技术与力学理论相结合的方式，能够对吊杆的索力进行实时监测，保证主体结构的内力和变形一直处于安全范围内，从而能够保证施工质量和施工安全。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种吊杆索力的监测方法，该吊杆用于连接拱桥的拱肋和横梁，包括如下步骤：

S11.提供两个测控点的标靶，将标靶贴在吊杆的表面，测量两个测控点之间的距离L；

S12.利用摄像测量技术按设定频率获取两个测控点的空间坐标，根据距离L、空间坐标、吊杆的截面直径D和吊杆的泊松比μ利用应力应变的公式计算得出吊杆受到的索力值T；

S13.将索力值T与安全范围进行比较，若索力值T超出安全范围，则向施工人员发出警报。

本发明提出了一种吊杆索力的监测方法，通过在吊杆的表面设置两个测控点，进而利用摄像测量技术按设定频率获取两个测控点的空间坐标，并根据距离L、空间坐标、吊杆的截面直径D和吊杆的泊松比μ利用应力应变的公式计算得出吊杆受到的索力值T，当T超出安全范围时，就向施工人员发出警报，这种方式不会对吊杆本身造成损害，解决了吊杆的索力监测困难的问题，利用摄像技术与力学理论相结合的方式，能够对吊杆的索力进行实时监测，保证主体结构的内力和变形一直处于安全范围内，从而能够保证施工质量和施工安全。

本发明吊杆索力的监测方法的进一步改进在于，计算索力值T前，还包括：

获取两个测控点的空间坐标(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)后，计算吊杆对应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。

本发明吊杆索力的监测方法的进一步改进在于，计算索力值T前，还包括：

计算吊杆受到的纵向应变和横向应变，计算公式如下：