桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法技术

本申请的目的是提供一种桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，桩梁结构包含多个由桩基段和横梁段构成的桩梁连接部，方法包括如下步骤：在各桩梁连接部上确定多个检测点的布局位置，并在桩梁结构上设置用于对各检测点进行监测的检测装置；根据布局位置确定对应的振动点，以通过振动点产生振动波；根据检测装置测得振动波到达各检测点时所用的时间及布局位置，分别得到振动波在各横梁段上的传播速度和各横梁段至对应的桩基段上传播速度，并根据数理统计方法对其分析，得到异常速度临界值，以判断出异常的桩梁连接部，并对其进行检测和评估。与现有技术相比，本发明专利技术可实现对桩梁结构的连接状态的有效检测及其整体结构性能的评估。

【技术实现步骤摘要】
桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法
本专利技术属于建筑工程领域，尤其涉及一种桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法。
技术介绍
桩梁结构作为一种常用的建筑结构，主要由梁和桩基础构成，被广泛应用于各种建筑场所，如像高桩码头等桩梁结构。在实际应用的过程中，桩梁结构的连接状态对搭建的排架或框架的受力状态及位移存在较大的影响，严重的，可能会引起排架或框架的损坏或坍塌，从而造成严重的事故。然而，在现有技术中，对于桩梁结构的连接状态的检测方法缺乏有效的检测手段，以至于搭建好的排架或框架在实际使用过程中，容易造成隐患。因此，如何实现对桩梁结构的连接状态的有效检测，是目前所要解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本专利技术要解决的技术问题是实现对桩梁结构的连接状态的有效检测。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，所述桩梁结构包含N个由桩基段和横梁段构成的桩梁连接部，其中，N为大于1的正整数，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在各桩梁连接部上确定M个检测点的布局位置，并在所述桩梁结构上设置用于对各检测点进行监测的检测装置，其中，M为大于1的正整数；根据所述布局位置在所述桩梁结构上选取对应的振动点，并确保所述振动点和各检测点位于同一基准断面，且所述基准断面与各桩基段的中轴线平行，并穿过各桩基段，以通过所述振动点产生在所述桩梁结构中传播的振动波；步骤S2：根据所述检测装置测得所述振动波到达各检测点时所用的时间及所述布局位置，分别得到所述振动波在各横梁段上传播的第一传播速度和各横梁段至对应的桩基段上的第二传播速度；步骤S3：根据数理统计方法对第一传播速度和第二传播速度进行分析，得到异常速度临界值，并根据该异常速度临界值判断各桩梁连接部的连接状态是否出现异常；步骤S4：对判断出连接状态为异常的桩梁连接部的结构进行受力检测，并对所述受力检测所得到的数据进行处理，得到用于评估桩梁连接部的连接状态的桩梁数值节点模型。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过对应的布局位置在各桩梁连接部的横梁段和桩基段上确定对应的检测点，并根据布局位置确定对应的振动点，并且由于振动点和各检测点位于同一基准平面，且基准平面与各桩基段的中轴线平行，从而可确保振动点在传播时是在桩梁结构上并位于同一平面内传播的，以确保振动点与各检测点之间的距离为振动波的实际所经过的传输距离，从而可根据上述振动波到达各检测点时所用的时间及布局位置，精确的得到振动波在各横梁段上的传播速度及至对应的桩基段上的传播速度，进而可通过数理统计方法对获取的第一传播速度和第二传播速度进行数值统计得到异常速度临界值，并以此判断各桩梁连接部的连接状态是否出现异常，从而可通过对异常的桩梁连接部的结构进行受力检测，得到对应的桩梁数值节点模型，以便于用户根据各桩梁数值节点模型，实现对桩梁结构的连接状态的有效检测，及对桩梁结构的整体结构强度和性能进行准确的评估。进一步的，在步骤S1中还包含以下步骤：各横梁段上均至少设有两个检测点，且分别位于对应的桩基段两侧，而各桩基段上至少分布有一个检测点，且每相邻的两个桩基段上的检测点均位于同一侧；其中，设置在各横梁段上的检测点位于同一条直线上，且所述直线穿过各桩基段和对应的横梁段相交的部位；所述振动点位于所述直线或所述桩基段上。从而使得振动波在横梁段上传播的路径是沿着穿过各检测点的直线方向进行传播的，进而使得各横梁段上每相邻的两个检测点之间以及各桩基段上检测点到对应的横梁段上的检测点之间的距离为振动波传输通过的距离，以确保仅根据各横梁段上每相邻的两个检测点之间的距离、各桩基段上检测点到对应的横梁段上的检测点之间的距离及各检测点上所测得的时间，即可测得第一传播速度和第二传播速度，方便了工作人员的检测，且提升了检测精度。进一步的，在步骤S3中还包含以下步骤：步骤S31：统计所有得到的第一传播速度和第二传播速度，并将各桩梁连接部上对应的第一传播速度和第二传播速度取平均值，并以平均值作为所述振动波在该桩梁连接部上的传播速度；步骤S32：对所述振动波在各桩梁连接部上的传播速度进行数理分析，以得到异常速度临界值，其中，所述异常速度临界值包含异常临界最大值和异常临界最小值；步骤S33：将所述异常速度临界值与所述振动波在各桩梁连接部上的传播速度进行比较和判断；步骤S34：若所述振动波在对应的桩梁连接部上的传播速度的数值大于所述异常临界最小值，且小于所述异常临界最大值，则判定该桩梁连接部的连接状态正常；否则，判定该桩梁连接部的连接状态异常。通过数理统计方式对第一传播速度和第二传播速度的数值进行分析，得到异常速度临界值，并以此判断各桩梁连接部的连接状态是否正常。进一步的，在步骤S4中还包含以下步骤：步骤S41；确定异常的桩梁连接部的横梁段和桩基段上的测试区域，并在测试区域上设置相应的应力检测点，并通过所述检测装置对应力检测点进行检测；步骤S42：根据对应的材料力学公式对所述检测装置在测得的应力检测点上的应力变化数据进行处理，并通过弯矩分配系数计算公式、轴力分配系数计算公式分别计算出横梁分配系数和桩基分配系数；步骤S43：根据横梁分配系数和桩基分配系数及对应的测试时刻绘制横梁分配系数时程曲线和桩基分配系数时程曲线；步骤S44：根据对横梁分配系数时程曲线和桩基分配系数时程曲线获得对应的横梁分配系数代表值和桩基分配系数代表值；步骤S45：将所述横梁分配系数代表值和桩基分配系数代表值作为节点数值，以调节根据异常桩梁连接部上所测的数据模拟建立的桩梁数值节点模型，并根据调节后的桩梁数值节点模型对异常的桩梁连接部的连接状态进行评估。由此可知，通过得到的横梁分配系数时程曲线和桩基分配系数时程曲线，得到横梁分配系数代表值和桩基分配系数代表值，并以此作为节点数值调整桩梁数值节点模型，可以较好的使得用户通过调整桩梁数值节点模型，对异常的桩梁连接部的连接状态进行评估，提升了评估结果的准确性，以促使工作人员根据评估结果对异常的桩梁连接部进行处理。进一步的，在步骤S41的步骤中还存在以下子步骤：在异常的桩梁连接部的横梁段上选取两个相对并分别位于其桩基段两侧的横梁测试断面，且横梁测试断面所在的平面与所述横梁段的长度方向相互垂直，而在其桩基段上选取一个桩基测试断面，且所述桩基测试断面所在的平面与其桩基段的长度方向相互垂直；其中，所述横梁测试断面的相对两侧设有对称的应力检测点，且等距分布；所述桩基测试断面的设有对称的应力检测点，且等距环绕分布。通过这种分布和测量方式，不仅方便工作人员的布局和操作，还可准确的对桩基测试断面和横梁测试断面受力时所产生的应力进行测量，并根据对应的公式进行精确计算，从而提升了测量结果的精度和测试效率。进一步的，为了对异常的桩梁连接部的连接状态进行精确的评估，在步骤S42的步骤中还存在以下子步骤：通过弯矩计算公式和轴力计算公式分别计算出对应时刻横梁测试断面和桩基测试断面上的弯矩和轴力；通过弯矩分配系数公式和轴力分配系数公式分别对所述弯矩和轴力进行计算，以得到所述横梁分配系数和所述桩基分配系数；其中，所述横梁分配系数包括横梁弯矩分配系数和横梁轴力分配系数，而所述桩基分配系数包括桩基弯矩分配系数和桩基轴力分配系数。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，所述桩梁结构包含N个由桩基段和横梁段构成的桩梁连接部，其中，N为大于1的正整数，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在各桩梁连接部上确定M个检测点的布局位置，并在所述桩梁结构上设置用于对各检测点进行监测的检测装置，其中，M为大于1的正整数；根据所述布局位置在所述桩梁结构上选取对应的振动点，并确保所述振动点和各检测点位于同一基准断面，且所述基准断面与各桩基段的中轴线平行，并穿过各桩基段，以通过所述振动点产生在所述桩梁结构中传播的振动波；步骤S2：根据所述检测装置测得所述振动波到达各检测点时所用的时间及所述布局位置，分别得到所述振动波在各横梁段上传播的第一传播速度和各横梁段至对应的桩基段上的第二传播速度；步骤S3：根据数理统计方法对第一传播速度和第二传播速度进行分析，得到异常速度临界值，并根据该异常速度临界值判断各桩梁连接部的连接状态是否出现异常；步骤S4：对判断出连接状态为异常的桩梁连接部的结构进行受力检测，并对所述受力检测所得到的数据进行处理，得到用于评估桩梁连接部的连接状态的桩梁数值节点模型。

【技术特征摘要】
1.一种桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，所述桩梁结构包含N个由桩基段和横梁段构成的桩梁连接部，其中，N为大于1的正整数，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：在各桩梁连接部上确定M个检测点的布局位置，并在所述桩梁结构上设置用于对各检测点进行监测的检测装置，其中，M为大于1的正整数；根据所述布局位置在所述桩梁结构上选取对应的振动点，并确保所述振动点和各检测点位于同一基准断面，且所述基准断面与各桩基段的中轴线平行，并穿过各桩基段，以通过所述振动点产生在所述桩梁结构中传播的振动波；步骤S2：根据所述检测装置测得所述振动波到达各检测点时所用的时间及所述布局位置，分别得到所述振动波在各横梁段上传播的第一传播速度和各横梁段至对应的桩基段上的第二传播速度；步骤S3：根据数理统计方法对第一传播速度和第二传播速度进行分析，得到异常速度临界值，并根据该异常速度临界值判断各桩梁连接部的连接状态是否出现异常；步骤S4：对判断出连接状态为异常的桩梁连接部的结构进行受力检测，并对所述受力检测所得到的数据进行处理，得到用于评估桩梁连接部的连接状态的桩梁数值节点模型。2.根据权利要求1所述的桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，其特征在于，在步骤S1中还包含以下步骤：各横梁段上均至少设有两个检测点，且分别位于对应的桩基段两侧，而各桩基段上至少分布有一个检测点，且每相邻的两个桩基段上的检测点均位于同一侧；其中，设置在各横梁段上的检测点位于同一条直线上，且所述直线穿过各桩基段和对应的横梁段相交的部位；所述振动点位于所述直线或所述桩基段上。3.根据权利要求1所述的桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，其特征在于，在所述步骤S3中还包含以下步骤：步骤S31：统计所有得到的第一传播速度和第二传播速度，并将各桩梁连接部上对应的第一传播速度和第二传播速度取平均值，并以所述平均值作为所述振动波在该桩梁连接部上的传播速度；步骤S32：对所述振动波在各桩梁连接部上的传播速度进行数理分析，以得到异常速度临界值，其中，所述异常速度临界值包含异常临界最大值和异常临界最小值；步骤S33：将所述异常速度临界值与所述振动波在各桩梁连接部上的传播速度进行比较和判断；步骤S34：若所述振动波在对应的桩梁连接部上的传播速度的数值大于所述异常临界最小值，且小于所述异常临界最大值，则判定该桩梁连接部的连接状态正常；否则，判定该桩梁连接部的连接状态异常。4.根据权利要求1所述的桩梁结构节点连接状态的动力检测和评估方法，其特征在于，在所述步骤S4中还包含以下步骤：步骤S41：确定异常的桩梁连接部的横梁段和桩基段上的测试区域，并在测试区域上设置相应的应力检测点，并通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓杨，傅一帆，吴锋，周国然，邱松，
申请(专利权)人：中交上海三航科学研究院有限公司，中交上海港湾工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31