[發(fā)明專利]一種橋梁施工全過(guò)程控制及可視化預(yù)警系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910832920.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110570329A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦搏聰;夏紅文;何利;舒航;舒剛;馮川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川智通路橋工程技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06Q50/08
• 分類號(hào): G06Q50/08;G06F17/50;G06F16/903;G06F16/9038;E01D21/00
• 代理公司: 51126 成都中亞專利代理有限公司
• 代理人: 王崗

本發(fā)明公開(kāi)了一種橋梁施工全過(guò)程控制及可視化預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)采集有限元軟件的計(jì)算數(shù)據(jù)，可將其應(yīng)用于采用懸臂施工法的各類橋梁結(jié)構(gòu)的全過(guò)程施工監(jiān)控，包括橋梁節(jié)段位移、應(yīng)力、斜拉索索力、墩塔軸線偏位、墩塔應(yīng)力等各方面橋梁結(jié)構(gòu)施工監(jiān)控。系統(tǒng)可自動(dòng)測(cè)量、采集和整理各類橋梁節(jié)段的位移、應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果，并通過(guò)與Midascivil、橋梁博士等有限元計(jì)算軟件的接入，采集得到橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵的信息數(shù)據(jù)，通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理分析功能對(duì)采集到的實(shí)測(cè)、理論計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析得到的數(shù)據(jù)結(jié)果一方面可通過(guò)可視化與預(yù)警模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)播報(bào)以及發(fā)布應(yīng)力、位移預(yù)警信息，另一方面可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化輸出模塊以定制化、統(tǒng)一化的形式輸出梁段立模標(biāo)高指令表以及各類施工監(jiān)控文本文件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁的施工控制相關(guān)領(lǐng)域，具體來(lái)講是一種橋梁施工全過(guò)程控制及可視化預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

懸臂澆筑法為橋梁結(jié)構(gòu)特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)常用的施工方法，在懸臂澆筑法中如何確定橋梁各梁段的底板立模標(biāo)高、分析并控制橋梁梁段的位移和應(yīng)力為橋梁施工線形、受力控制的關(guān)鍵。目前，主要采用Midascivil、橋梁博士等大型橋梁通用有限元計(jì)算軟件進(jìn)行各類橋梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析，但通過(guò)有限元軟件并不能直接對(duì)橋梁施工過(guò)程進(jìn)行控制，需要結(jié)合橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析、處理和校正，在這一分析處理過(guò)程中，手工處理的步驟較多不能完全保證監(jiān)控計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，計(jì)算結(jié)果也僅限于內(nèi)容形式不規(guī)范統(tǒng)一的文本表格，不能進(jìn)行可視化操作，也沒(méi)有系統(tǒng)的預(yù)警功能。

橋梁施工控制（也稱橋梁施工監(jiān)控）對(duì)于保證橋梁施工過(guò)程的安全性以及成橋線形及內(nèi)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求而言十分重要，在橋梁工程的發(fā)展史中，有許多的橋梁就是因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中出現(xiàn)受力過(guò)大或穩(wěn)定性問(wèn)題而發(fā)生橋梁事故。懸臂澆筑法為橋梁結(jié)構(gòu)特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)常用的施工方法，橋梁在采用懸臂法施工時(shí)其內(nèi)力和位移都是隨著施工過(guò)程的進(jìn)展而不斷發(fā)生變化的，為保證橋梁結(jié)構(gòu)在施工中的受力安全以及成橋后的達(dá)到理想線形和內(nèi)力，對(duì)橋梁進(jìn)行施工監(jiān)控是必不可少的。橋梁施工監(jiān)控主要包括幾何（線形）監(jiān)控、應(yīng)力監(jiān)控，具體包括橋梁節(jié)段位移監(jiān)控、應(yīng)力監(jiān)控、斜拉索索力監(jiān)控、墩塔軸線偏位監(jiān)控、墩塔應(yīng)力監(jiān)控等。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)可以是成本高，效率底，耗時(shí)間，輸出文件不規(guī)范、無(wú)可視化功能、無(wú)預(yù)警功能等類似問(wèn)題。

橋梁施工監(jiān)控計(jì)算的主要過(guò)程包括：步驟1、全橋有限元仿真計(jì)算；步驟2、有限元計(jì)算數(shù)據(jù)分析和處理；步驟3、施工全過(guò)程的主梁節(jié)段位移、應(yīng)力數(shù)據(jù)表的建立；步驟4、施工階段主梁懸澆節(jié)段理論與實(shí)測(cè)位移值對(duì)比及修正，掛籃造成的主梁節(jié)段彈性變形的計(jì)算；步驟5、施工階段主梁懸澆節(jié)段理論與實(shí)測(cè)應(yīng)力值對(duì)比及修正；步驟6、待懸澆梁段底板立模標(biāo)高的計(jì)算；步驟7、梁段施工監(jiān)控指令以及施工建議控制措施的編寫(xiě)。

現(xiàn)有技術(shù)中，步驟1通常采用大型橋梁通用軟件Midascivil或橋梁博士完成，技術(shù)已較為成熟；而對(duì)于步驟2~7，技術(shù)人員通常采用辦公軟件excel、word等進(jìn)行完成，然而此方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和編寫(xiě)主要靠人工完成，由于數(shù)據(jù)處理分析十分復(fù)雜，需要的耗時(shí)長(zhǎng)且易出錯(cuò)，數(shù)據(jù)處理的正確性與準(zhǔn)確性亦未能得到足夠保證；計(jì)算結(jié)果僅限于文本表格，文本表格的規(guī)范性、統(tǒng)一性差；不能進(jìn)行可視化操作，也沒(méi)有系統(tǒng)的實(shí)時(shí)預(yù)警功能，不便于建設(shè)、施工、監(jiān)理等各方對(duì)施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的受力變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌控，從而造成橋梁在施工過(guò)程中存在潛在風(fēng)險(xiǎn)；傳統(tǒng)方法中數(shù)據(jù)處理和編寫(xiě)的過(guò)程不具有普適性，監(jiān)控計(jì)算及必要的實(shí)測(cè)—理論修正步驟不能在一套統(tǒng)一規(guī)范的流程下進(jìn)行，不便于部門(mén)/企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化施工管理，不利于形成完整統(tǒng)一地規(guī)范性橋梁施工監(jiān)控文件。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為了解決上述不足，本發(fā)明在此提供一種橋梁施工全過(guò)程控制及可視化預(yù)警系統(tǒng)；通過(guò)采集有限元軟件的計(jì)算數(shù)據(jù)，可應(yīng)用于采用懸臂施工的各類橋梁結(jié)構(gòu)的全過(guò)程施工監(jiān)控，包括橋梁位移、應(yīng)力結(jié)果、斜拉索索力變化情況、墩塔軸線偏位情況、墩塔應(yīng)力等各方面橋梁施工監(jiān)控。