基于裂纹识别技术的杆件连接节点及其裂纹识别方法技术

本发明专利技术属于结构工程领域，具体涉及一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点及其裂纹识别方法，解决了现有临时杆系结构节点安装间隙大、杆件连接偏心、裂纹控制难的问题。一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，包括立杆、斜杆和横杆，斜杆分为上斜杆和下斜杆；所述立杆侧面圆周均布四个立杆U形耳，立杆U形耳上设上中下三个螺栓孔，分别用于连接上斜杆、横杆、下斜杆，所述横杆靠近立杆端部设有标志板，标志板上喷涂四个圆形标志点。

Connecting nodes of members and crack identification method based on Crack Identification Technology

【技术实现步骤摘要】
基于裂纹识别技术的杆件连接节点及其裂纹识别方法
本专利技术属于结构工程领域，具体涉及一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点及其裂纹识别方法。
技术介绍
临时杆系结构是由细长杆件通过节点连接而成，具有构件轻量化、形式灵活化、可反复使用等优点。早期临时杆系结构主要作为建筑工程中的临时设施，如脚手架和模板支架。近年来，随着人民物质生活水平的提高，体育文化产业蓬勃发展，各种临时性演出、比赛不断，对演出平台，比赛设施的需求大大增加。临时杆系结构搭建周期短、形式灵活，能够满足诸如临时看台、临时舞台、临时滑雪道等各种形式要求，而且能够实现即用即拆，反复使用，经济效益明显，因而得到了广泛应用。当前诸如临时看台，临时舞台与临时滑雪道等支承结构多是由模板支架结构移植过来。当临时杆系结构应用于看台、舞台、滑雪道、电子屏支承架时，结构的安全性要求提升了一个层次，其所承担的荷载也发生了根本的变化，这也是临时结构在应用过程中事故频发的主要原因之一，给临时结构进一步拓展应用带来不利影响。由于临时看台与临时舞台结构需要承担大量人群活动，结构的安全性要求相比模板支架也需要进一步提高。节点是结构的重要部位，是保证结构安全，提高安装效率的关键。传统临时杆系结构节点，比如扣件式节点，安装效率低下，而且斜杆偏心现象严重，碗扣式节点所连接的杆件有限，斜杆布置受限。插销式与插盘式节点，虽然大大提高了安装效率，但斜杆连接节点偏心依然存在，而且节点间隙较大，对于较高临时杆系结构，节点间隙导致的累积误差不可忽视。节点裂纹是节点安全的重要隐患，节点是杆件交汇区，受力复杂，在反复使用过程中，易出现裂纹，而当裂纹累计到一定程度后会使得节点功能失效，使结构发生破坏。采用传统肉眼识别裂纹的方法，既易受观察人员素质的影响，也难以对裂纹进行量化，误差较大。若要在保证临时结构优势的同时，进一步提高结构安全性，就需要针对临时结构特性，研发新节点，在不降低安装效率的基础上，降低节点间隙，消除杆件安装偏心，实现裂纹控制。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点及其裂纹识别方法，解决现有临时杆系结构节点安装间隙大、杆件连接偏心、裂纹控制难的问题。本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，其特殊之处在于：包括立杆、斜杆和横杆，斜杆分为上斜杆和下斜杆；所述立杆侧面圆周均布四个立杆U形耳，立杆U形耳上设上中下三个螺栓孔，分别用于连接上斜杆、横杆、下斜杆；所述横杆靠近立杆端部设有标志板，标志板上喷涂四个圆形标志点。进一步地，上述横杆包括横杆圆管，所述横杆圆管靠近立杆的端部设有横杆端片，横杆端片上连接有U形片，U形片用于和立杆U形耳连接，标志板设置在横杆圆管上靠近横杆端片处。进一步地，上述上斜杆和下斜杆结构相同，所述上斜杆包括斜杆圆管，斜杆圆管靠近立杆的端部连接斜杆锥形管，斜杆锥形管的端部连接斜杆端板，斜杆端板上连接有U形槽，U形槽的一个侧翼焊接右端片，另一个侧翼销轴连接有左端片。进一步地，上述斜杆和横杆通过节点连接销固定在立杆U形耳的螺栓孔上，所述节点连接销包括左右两部分，每一部分都包含依次连接的端头区、受力区与过渡区；端头区采用锥形的六面体，受力区为杆件，左部分的过渡区为一锥形管，锥形管内设有螺纹，右部分的过渡区为锥形杆，锥形杆的端部设有锥形管配合的外螺纹。进一步地，上述立杆、斜杆和横杆采用镀锌处理。本专利技术还提出一种上述基于裂纹识别技术的杆件连接节点的裂纹识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将包含标志板的节点区域置于图像中；2)对图像进行灰度化和滤波，搜索节点图像中的标志点；3)根据图像分割算法，对该区域进行分割，得到目标区域的具体位置；4)对目标区域进行种子点识别，并对种子点进行判别，剔除伪种子点，最终对种子点进行生长，得到节点目标区域的裂纹。本专利技术的优点：(1)本专利技术的立杆连接节点采用U形耳并设置连接孔，实现了横杆、斜杆与立杆的连接处于同一平面内，解决了节点偏心问题；(2)本专利技术的节点连接销采用锥形区过渡，降低了节点安装间隙，提高了节点安装效率；(3)本专利技术的采用基于单张图像的裂纹识别方法，通过相机拍摄单张图片就能获取节点裂纹数量与裂纹大小，解决了裂纹检测受工人素质影响、误差大的问题，提高了检测效率。附图说明图1为本专利技术结构图；图2为斜杆结构图；图3为横杆结构图；图4为节点连接销结构图；图5为L形扳手结构图。其中，1-立杆U形耳；2-斜杆；3-横杆；4-节点连接销；5-斜杆圆管；6-斜杆锥形管；7-左端片；8-右端片；9-U形槽；10-斜杆端板；11-横杆圆管；12-标志点；13-横杆端片；14-U形片；41-左端头区；42-左受力区；43-左过渡区；44-右端头区；45-右受力区；46-右过渡区；15-L形扳手。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。参见图1-图4，一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，包括立杆、斜杆2和横杆3，斜杆2分为上斜杆和下斜杆；所述立杆侧面圆周均布四个立杆U形耳1，立杆U形耳1上设上中下三个螺栓孔，分别用于连接上斜杆、横杆3、下斜杆。所述横杆3包括横杆圆管11，其端部焊接横杆端片13，横杆端片13上焊接有U形片14，U形片14用于和立杆U形耳1的中孔连接。在横杆圆管11靠近端部处焊接边长为25mm的标志板，并在标志板上喷涂4个直径为5mm的标志点12，圆心间距为15mm，标志点12为后期裂纹识别用。所述上斜杆和下斜杆结构相同，所述上斜杆包括斜杆圆管5，其端部焊接斜杆锥形管6，斜杆锥形管6的端部连接斜杆端板10，斜杆端板10上连接有U形槽9，U形槽9的一个侧翼焊接右端片8，另一个侧翼销轴连接有左端片7，使左端片7能绕销轴转动。采用此方式连接，主要是考虑到杆件的连接顺序，保证在横杆连接完毕后仍能自由安装或拆卸斜杆。所述斜杆2和横杆3通过节点连接销4固定在立杆U形耳1的螺栓孔上。参见图4，所述节点连接销4包括左右两部分，每一部分都包含依次连接的端头区、受力区与过渡区；端头区采用锥形的六面体，与L形扳手(参见图5)的端头配合。受力区为杆件，左部分的过渡区为一锥形管，锥形管内设有螺纹，右部分的过渡区为锥形杆，锥形杆的端部设有锥形管配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，其特征在于：/n包括立杆、斜杆(2)和横杆(3)，斜杆(2)分为上斜杆和下斜杆；/n所述立杆侧面圆周均布四个立杆U形耳(1)，立杆U形耳(1)上设上中下三个螺栓孔，分别用于连接上斜杆、横杆(3)、下斜杆；/n所述横杆(3)靠近立杆端部设有标志板，标志板上喷涂四个圆形标志点(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，其特征在于：
包括立杆、斜杆(2)和横杆(3)，斜杆(2)分为上斜杆和下斜杆；
所述立杆侧面圆周均布四个立杆U形耳(1)，立杆U形耳(1)上设上中下三个螺栓孔，分别用于连接上斜杆、横杆(3)、下斜杆；
所述横杆(3)靠近立杆端部设有标志板，标志板上喷涂四个圆形标志点(12)。


2.根据权利要求1所述的一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，其特征在于：
所述横杆(3)包括横杆圆管(11)，所述横杆圆管(11)靠近立杆的端部设有横杆端片(13)，横杆端片(13)上连接有U形片(14)，U形片(14)用于和立杆U形耳(1)连接。


3.根据权利要求2所述的一种基于裂纹识别技术的杆件连接节点，其特征在于：
所述上斜杆和下斜杆结构相同，所述上斜杆包括斜杆圆管(5)，斜杆圆管(5)靠近立杆的端部连接斜杆锥形管(6)，斜杆锥形管(6)的端部连接斜杆端板(10)，斜杆端板(10)上连接有U形槽(9)，U形槽(9)的一个侧翼焊接右端片(8)，另一个侧翼销轴连接有左端片(7)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何林，刘聪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，哈尔滨大智临科技开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23