[發(fā)明專(zhuān)利]吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法及其系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011356989.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112525406A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚振亞;曾珍;徐世橋;孫旻;解慶賀;秦丹丹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)建筑第八工程局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01L5/04
• 分類(lèi)號(hào): G01L5/04
• 代理公司: 上海唯源專(zhuān)利代理有限公司 31229
• 代理人: 宋小光

1.一種吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，所述吊桿用于連接拱橋的拱肋和橫梁，其特征在于，包括如下步驟：

S11.提供標(biāo)有兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)的標(biāo)靶，將所述標(biāo)靶貼在所述吊桿的表面，測(cè)量?jī)蓚€(gè)所述測(cè)控點(diǎn)之間的距離L；

S12.利用攝像測(cè)量技術(shù)按設(shè)定頻率獲取兩個(gè)所述測(cè)控點(diǎn)的空間坐標(biāo)，根據(jù)所述距離L、所述空間坐標(biāo)、所述吊桿的橫截面直徑D和所述吊桿的泊松比μ利用應(yīng)力應(yīng)變的公式計(jì)算得出所述吊桿受到的索力值T；

S13.將所述索力值T與安全范圍進(jìn)行比較，若所述索力值T超出所述安全范圍，則向施工人員發(fā)出警報(bào)。

2.如權(quán)利要求1所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算所述索力值T前，還包括：

獲取兩個(gè)所述測(cè)控點(diǎn)的空間坐標(biāo)(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)后，計(jì)算所述吊桿對(duì)應(yīng)所述測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量，計(jì)算公式如下：

其中，L′為吊桿受力變形后兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離，L為吊桿變形前兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離，ΔL為吊桿對(duì)應(yīng)測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量。

3.如權(quán)利要求2所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算所述索力值T前，還包括：

計(jì)算所述吊桿受到的縱向應(yīng)變和橫向應(yīng)變，計(jì)算公式如下：

ε_y＝με_z

其中，ε_z為吊桿受到的縱向應(yīng)變，ε_y為吊桿受到的橫向應(yīng)變，μ為吊桿的泊松比，L為吊桿變形前兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離，ΔL為吊桿對(duì)應(yīng)測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量。

4.如權(quán)利要求3所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算所述索力值T前，還包括：

計(jì)算所述吊桿受力變形后的橫截面面積，計(jì)算公式如下：

D′＝D(1-ε_y)＝D(1-με_z)

其中，D′為吊桿受力變形后的橫截面的直徑，D為吊桿變形前的直徑，A′為吊桿受力變形后的橫截面面積，ε_z為吊桿受到的縱向應(yīng)變，μ為吊桿的泊松比，ε_y為吊桿受到的橫向應(yīng)變，π為圓周率。

5.如權(quán)利要求4所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算所述索力值T時(shí)，計(jì)算公式如下：

其中，T為吊桿受到的索力值，A′為吊桿受力變形后的橫截面面積，E為吊桿的彈性模量，ε_z為吊桿受到的縱向應(yīng)變，D為吊桿變形前的直徑，μ為吊桿的泊松比，π為圓周率，ΔL為吊桿對(duì)應(yīng)測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量，L為吊桿變形前兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離。

6.如權(quán)利要求1所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述標(biāo)靶由合金材料制成。

7.一種如權(quán)利要求1所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

貼合于所述吊桿的表面且標(biāo)有兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)的標(biāo)靶；

數(shù)據(jù)獲取模塊，以利用攝像測(cè)量技術(shù)按設(shè)定頻率獲取兩個(gè)所述測(cè)控點(diǎn)的空間坐標(biāo)(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)；

數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，以根據(jù)所述空間坐標(biāo)、兩個(gè)所述測(cè)控點(diǎn)初始位置的距離L、所述吊桿的橫截面直徑D和所述吊桿的泊松比μ利用應(yīng)力應(yīng)變的公式計(jì)算得出所述吊桿受到的索力值T；以及

數(shù)據(jù)分析模塊，以將所述索力值T與安全范圍進(jìn)行比較，且所述索力值T超出所述安全范圍時(shí)，所述數(shù)據(jù)分析模塊向施工人員發(fā)出警報(bào)。

8.如權(quán)利要求7所述的吊桿索力的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊包括第一計(jì)算模塊，以計(jì)算所述吊桿對(duì)應(yīng)所述測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量，計(jì)算公式如下：

其中，L′為吊桿受力變形后兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離，L為吊桿變形前兩個(gè)測(cè)控點(diǎn)之間的距離，ΔL為吊桿對(duì)應(yīng)測(cè)控點(diǎn)處的長(zhǎng)度變化量。