[发明专利]一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置

说明书

本发明属于钢结构安全监测技术领域，尤其为一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置，其监测方法包括以下步骤：步骤S1：获取实验数据；步骤S2：数据拟合；步骤S3：验证实验；步骤S4：验证函数；步骤S5：误差计算；步骤S6：误差分析；步骤S7：构建建筑物受力模型；步骤S8：计算形变理论值；步骤S9：测量实际数值；步骤S10：计算偏差；其其监测装置包括底座，底座的一端固定连接有侧板，底座的顶部固定连接有导向杆，导向杆的外侧滑动套接有第一滑座和第二滑座。本发明设计合理，可测量不同类型和材质钢结构形变数据，且通过拟合得到的形变函数可对钢结构状态进行推断比对，可快速有效的判断钢结构的状态，简化了钢结构建筑物的监测工作。

技术领域

本发明涉及钢结构安全监测技术领域，尤其涉及一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置。

背景技术

钢结构工程由于其重量轻、抗震性好、施工速度快、有利于环保等一系列优点在国内外工程建设中得到广泛的应用。钢结构工程是近些年来才迅速发展起来，特别是轻质钢结构普及发展更为迅速。但是对于影响钢结构工程稳定性的各项性能指标的检测和监测的研究工作，在国内基本上处于起步阶段，很多的研究工作还没有进行开展。如对新建钢结构的整体性能指标的考核、对已经服役一定时期的钢结构工程的寿命评估、钢结构工程灾后的稳定性评估以及对钢结的健康状况在线监测都没有成熟的研究成果可以作为标准来参考。例如，授权公告号为CN108827607B的中国专利公开了一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置，采用倾角传感器将监测到的钢结构位移坐标投影至二维坐标系中，绘制上述坐标投影的最小外接圆，求出上述坐标投影的横坐标和纵坐标的平均值；将钢结构负载前和负载后所得到的参数先做差值对比，并与预定安全值进行对比，进而判断所述钢结构是否处于安全状态。上述算法及判断方法适用于多种钢结构，施工人员只需根据具体钢结构对应设定不同的安全值，即可实现自动监测钢结构安全变化。该算法简单、精确，适合各种钢结构的施工和修复现场。

但是现有技术大多只适用于单一形状或材质的钢结构监测，不便类推到多种不同材质的钢结构上，导致监测范围有限，适用范围有限，因此我们提出了一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于多种钢结构的安全监测方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取实验数据：测定不同钢结构在不同受力情况下的应力形变数据；

步骤S2：数据拟合：将步骤S1中所述的实验数据导入到计算机中进行函数拟合，得到不同钢结构在不同受力情况下的应力形变函数；

步骤S3：验证实验：随机选择一种钢结构，并测定该钢结构在指定受力情况下Q的形变量，记为M；

步骤S4：验证函数：将步骤S3中所述的数据Q带入到步骤S2中所述的钢结构应力形变函数，输出钢结构形变量的计算结果，记为N；

步骤S5：误差计算：计算|（M-N）/M|的数值，若误差范围在超出0.06%时，进行步骤S6，在误差范围在0～0.06%时，进行步骤S7；

步骤S6：误差分析：根据误差的计算结果，分析误差形成的原因，对函数拟合方案进行优化，后重复进行步骤S1～步骤S5；

步骤S7：构建建筑物受力模型：根据钢结构建筑物的设计图纸，将钢结构建筑物中各部件的材料、形状数据导入钢结构应力形变函数中，并构建出钢结构建筑物的形变函数；

步骤S8：计算形变理论值：选取钢结构的一个部位并通过钢结构建筑物的形变函数计算该部分钢结构的形变量，记为X；

步骤S9：测量实际数值：根据步骤S8中选取的钢结构部位，并对该部位的形变数据进行实地测量，记为Y；