[发明专利]一种桥梁施工载荷动态跟踪方法

说明书

本发明公开了一种施工控制技术领域的桥梁施工载荷动态跟踪方法，旨在解决现有技术中桥梁施工载荷精确度和时效性太低且无法实现动态跟踪的问题。其包括获取施工活载的当前时刻载荷信息；将施工活载的当前时刻载荷信息映射于预先建立的桥梁结构坐标表上，获得施工活载实时布置表；将施工活载实时布置表与预先建立的施工恒载布置表相结合，获得施工载荷实时布置表；根据施工载荷实时布置表建模生成施工载荷的实时仿真模型；本发明能够达到对施工活载的分布位置进行相对精准的实时定位，不受人工和夜间等因素干扰的效果，可靠性高吗，无需人工转换，省时省力，效率高，理论状态计算的结果与实际状态的偏差小，保障分析评判的可靠有效。

技术领域

本发明涉及施工控制技术领域，具体是涉及一种桥梁施工载荷动态跟踪方法。

背景技术

在桥梁建设的过程中会存在众多分布于桥梁结构上的施工临时荷载，按此荷载是否是经常性移动划分为施工临时活动荷载（以下简称：施工活载）和施工临时相对恒定荷载（以下简称：施工恒载）。

这些施工临时荷载对桥梁结构的安全性和质量将产生一定的影响。一方面（安全性方面），在施工过程中，这些荷载的大小与分布的位置对桥梁结构的整体线形和内力的影响是有区别的，甚至当一些临时荷载进行组合且分布在最不利位置处（通常布置在悬臂施工的端部、或结构的薄弱位置处等）会对桥梁结构产生安全方面的影响。例如在对称双悬臂施工时，悬臂端部施工临时荷载的大小以及与对称位置处荷载的大小差异，均会对桥梁结构产生不利影响，甚至当部分施工荷载不对称达一定程度会产生安全事故（如说明书附图1所示）。所以要控制施工步骤、施工临时荷载大小以及尽量将临时荷载对称分布。另一方面（施工质量方面），为了确保桥梁结构施工误差在规范允许的范围之内，要对桥梁的施工过程中关键施工状态进行分析评价（理论线形和内力与实际线形和内力的偏差，其中理论线形和内力通过仿真计算得到，实际线形和内力通过仪器测量得到），及时纠偏，而施工临时荷载的大小与分布是理论状态计算的关键和基础。这要求理论状态与实际状态的线形与内力参数在同一工况下获得，即在进行实际测量时，需要对施工临时荷载的大小与分布位置进行统计，综合此项因素计算得出对应的理论参数，统计的准确度决定了理论状态与现场实际情况的贴合度。

在桥梁建设过程中，施工恒载一般的自重不会很大，一般用于存放施工过程中的工具或供人员办公，因其重量小且位置相对固定，现有技术是通过系统规划具体分布位置（一般靠悬臂的根部或其他对桥梁施工影响不大的位置），且不随施工改变位置。而施工活载对桥梁结构安全性和施工质量分析评估影响较大。一般实际测量工况时，架梁吊机或施工挂篮、车辆荷载等自重荷载恒定（测量工况在夜间，此事要求暂停吊装和行驶作业等），仅作用位置发生变化。

现有技术是通过人工对施工活载的位置进行观测，估算其位置并反馈至计算人员，计算人员再将其自重荷载分布情况放入仿真计算的有限元模型中进行理论状态计算。此种方式虽然操作简单，但是其精确度和时效性太低，无法实现荷载状态的动态跟踪。主要体现在以下几个方面：

（1）因为实际测量作业要求在温度恒定的晚上进行，故施工活载分布统计也应在此时实施，人工和夜间等因素会造成移动活载分布统计的精度较差（平面位置偏差常超2m），且增加了大量的统计工作量；

（2）在获取人工统计的荷载分布图后，需工程师将每一个荷载的位置转换到与仿真计算模型对应的桥位坐标系内，以便将每个荷载在仿真计算模型内的位置进行精准映射，此项工作耗时较久且易出错，效率低；

（3）人工统计的方法无法对施工临时活载进行动态跟踪，无法保证整个施工测量期间荷载不发生移动（虽要求禁止移动，但缺乏有效监控手段）。而施工活载位置变化后，导致理论状态计算的结果与实际状态存在偏差，则整个分析评判失真，这是不合适的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种桥梁施工载荷动态跟踪方法，解决现有的桥梁施工载荷精确度和时效性太低且无法实现动态跟踪的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种桥梁施工载荷动态跟踪方法，包括：