[发明专利]一种高空大跨网架滑移定位安装及监测方法

说明书

本发明提供了一种高空大跨网架滑移定位安装方法，解决了滑移法施工中螺栓球节点快速精准定位问题；采用三维激光扫描系统对钢结构的高空大跨网架进行定位，能够一次对整个拼装平台的所有螺栓球节点的位置同步定位，快速方便，而传统的方法使用全站仪和经纬仪逐个测定螺栓球节点安装位置，费时费力；本发明还提供一种高空大跨网架滑移定位安装的监测方法，解决了滑移法施工高空大跨钢结构网架在网架脱离滑移操作架过程中缺少对网架变形监测的问题，采用三维激光扫描系统对网架的关键节点的位移变形进行监测，通过对有限元计算的变形结果进行对比，有利于判断网架的状态，保证网架变形在可控范围之内，降低了施工风险，保证施工安全。

技术领域

本发明属于建筑领域，尤其涉及一种高空大跨网架滑移定位安装及监测方法。

背景技术

大跨度空间钢结构作为一种形式多样、美观经济的建筑结构，在公共建筑中被广泛采用。与此同时，大跨度空间钢结构独特复杂的结构形式也给现场施工带来了机遇和挑战。

相较于一般的钢结构构件，大跨钢网架结构的安装存在一些施工难点：（1）稳定性问题，在吊装过程中易发生钢网架偏离吊装位置的问题，从而导致构件不能快速准确的吊装就位；（2）高空作业量大，由于吊装机械的限值，采用吊装施工的方法需要进行高空散件拼装焊接，加大了工作量并且施工中存在很大的安全问题。

滑移法施工，克服了上述困难，并且被广泛应用于高空大跨钢网架的安装。在网架拼装之前，需要对网架支座位置进行精准定位，在滑移操作架的滑移施工过程中，需要对脱离滑移操作架的钢结构网架进行监测，传统采用全站仪进行定位的方法需要依次多每一个网架支座位置进行测量，费时费力，同时很难保证各个关键点位同步监测，钢结构网架变形问题得不到重视，无法对较大的变形进行预警。

三维扫描是指集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。采用基于三维扫描系统的高空大跨网架滑移安装定位方法，既能降低钢网架安装就位时的施工难度，又保证了钢网架脱离滑移操作架时变形监测的问题，是一种高效安全的钢结构施工方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种高空大跨网架滑移定位安装方法。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种高空大跨网架滑移定位安装方法，所述高空大跨网架滑移定位安装方法包括如下步骤：

（1）依据设计文件在MIDAS软件中建立钢结构的高空大跨网架以及滑移拼装时的滑移操作架的有限元模型，采用MIDAS软件提供的施工仿真功能，输入高空大跨网架的单元材料信息，结构受力信息以及边界条件，计算出钢结构的高空大跨网架在滑移施工过程中上弦螺栓球中心点位移，形成相应的螺栓球节点的变形数据；

（2）将螺栓球节点的变形数据作为钢结构的高空大跨网架滑移施工安装的关键节点进行监测，并对现场钢结构网架的位置标记物进行颜色标记，以方便识别；

（3）在钢结构的高空大跨网架的滑移安装施工现场建立三维激光扫描系统，建立步骤包括：

（301）根据施工现场的控制点，对三维激光扫描仪位置进行标定，确保钢结构的高空大跨网架拼装都在三维激光扫描仪的扫描范围内，且不受施工影响；