[發明專利]一種高空大跨網架滑移定位安裝及監測方法

有效

• 申請號: 201810552632.7
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108824816B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 黃銘楓;寇金龍;胡德軍;吳利澤;張永光;王帥
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江耀廈控股集團有限公司
• 主分類號: E04G21/14
• 分類號: E04G21/14;G01B11/16
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種高空大跨網架滑移定位安裝的監測方法，其特征在于，所述高空大跨網架滑移定位安裝方法包括如下步驟：

(1)依據設計文件在MIDAS軟件中建立鋼結構的高空大跨網架以及滑移拼裝時的滑移操作架的有限元模型，采用MIDAS軟件提供的施工仿真功能，輸入高空大跨網架的單元材料信息，結構受力信息以及邊界條件，計算出鋼結構的高空大跨網架在滑移施工過程中上弦螺栓球中心點位移，形成相應的螺栓球節點的變形數據；

(2)將螺栓球節點的變形數據作為鋼結構的高空大跨網架滑移施工安裝的關鍵節點進行監測，并對現場鋼結構網架的位置標記物進行顏色標記，以方便識別；

(3)在鋼結構的高空大跨網架的滑移安裝施工現場建立三維激光掃描系統，建立步驟包括：

(301)根據施工現場的控制點，對三維激光掃描儀位置進行標定，確保鋼結構的高空大跨網架拼裝都在三維激光掃描儀的掃描范圍內，且不受施工影響；

(302)利用三維激光掃描儀發出的脈沖信號經過物體反射到接收器所用的時間t，計算出三維激光掃描儀和目標監測點的距離S，控制三維激光編碼同步測量出掃描的橫向角度α和縱向角度β；根據以上信息以及光的傳播速度，計算出目標監測點相對掃描儀的坐標；點P為目標監測點，點P的坐標即為目標監測點的相對坐標，點P的坐標為(X_P，Y_P，Z_P)：

于是得到：

X_P＝Scosβcosα；

Y_P＝Scosβsinα；

Z_P＝Scosβ

其中，S＝ct/2，c為光速；

(4)網架安裝之前，需要對螺栓球節點的位置進行精確定位，利用三維激光掃描系統中的三維激光掃描儀掃描顏色標記的位置標記物，將掃描結果傳輸到電腦終端，識別位置標記物的頂點坐標，不斷調整，直到滿足設計的精度要求，將各個螺栓球節點固定至位置標記物所處的位置上，標記各個螺栓球節點的中心位置，然后固定鋼結構的高空大跨網架；

(5)滑移操作架在滑移施工之前，利用三維激光掃描系統中的三維激光掃描儀對已完成拼裝的鋼結構網架上弦桿的螺栓球進行掃描，將所得到的點云數據實時傳輸到電腦終端；利用與相應三維激光掃描儀的配套的數據處理軟件對點云數據進行處理；將得到的點云數據進行去噪處理，即利用多變濾波算法剔除測量獲得的數據中的離群點，利用多項式曲線擬合，將點云數據的坐標進行擬合，測算鋼結構的空間大跨網架上弦桿螺栓球節點頂點的三維空間坐標；

(6)滑移操作架滑移到下一片鋼結構的高空大跨網架的操作位置時，對上一片脫離滑移操作架的網架再次掃描，將得到的點云數據進行去噪以及坐標擬合，測算鋼結構的空間大跨網架上弦桿螺栓球節點頂點的三維空間坐標；

(7)并重復步驟(5)至(6)中的操作，直至完成所有鋼結構的高空大跨網架的滑移安裝操作；

(8)將MIDAS軟件分析的螺栓球節點變形數據作為閾值f_i，其中i為第i個關鍵節點，比較(5)和(6)中的對應的螺栓球關鍵節點的位移S_i，當對應的S_i＞f_i時，進行預警，同時對已安裝的網架重新進行調整。