超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法技术

本发明专利技术的超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，涉及建筑施工技术领域。针对现有钢平台模架安全监控技术无法对其安全状态进行定量评估，导致无法对钢平台模架进行有效的安全管控的问题，步骤如下：钢平台模架以分筒架、分区块为基础，将传感器以最小的区块为范围进行点位优化布设，将钢平台模架的监测数据预处理为与各区块相对应的局部物理量，将监测数据分配至各个区块建立区块监测数据样本，通过将区块监测数据样本与区块标准数据样本进行对比分析，得出该区块的安全评分，采用层次化分析法计算得到筒架安全综合评分以及钢平台模架整体综合评分；根据安全评估结论判断钢平台模架的安全状态，并发出相应的安全预警信息。

Safety monitoring method of steel platform formwork equipment for super high rise building construction

【技术实现步骤摘要】
超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法
本专利技术涉及建筑施工
，特别涉及一种超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法。
技术介绍
近年来，超高层建筑采用的模架施工技术由最初的滑模、爬模逐步向整体钢平台模架（下文简称钢平台模架）发展。相较于传统的滑模、爬模技术，钢平台模架具有更优的装备整体性、建筑体型适应性及高空作业安全性，且能够有效提升施工效率和保障施工质量，因此，其已成为当代超高层建筑施工中最为重要的施工利器之一。根据爬升方式的不同，钢平台模架可分为顶升式和提升式两种类型，其共同点都是通过液压设备的运作，使钢平台模架在搁置状态和爬升状态之间反复切换，从而完成钢平台模架的自动化爬升操作。搁置状态时，钢平台模架通过侧向牛腿搁置在核心筒的混凝土预埋件或开孔内提供竖向支撑反力；爬升状态时，钢平台模架将驱动爬升的液压设备支撑点搁置在核心筒混凝土墙体，为液压设备提供反向力，通过液压设备的油缸伸长带动钢平台模架整体爬升。钢平台模架施工过程中，受限于其体系转换及高空作业等不利条件，存在较大的安全隐患。目前，对钢平台模架进行了基于物联网的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，其特征在于，步骤如下：/nS1：对钢平台模架的每个筒架以固定堆载区边缘为边界划分为若干个区块，并记录每个区块的特征；/nS2：按照区块特征，在所述钢平台模架各区块布设传感器监测并采集信息，对采集信息进行预处理并建立区块监测数据样本；/nS3：给出定量的安全评估结论，所述安全评估结论包括区块安全评分、筒架安全综合评分以及钢平台模架整体综合评分；/n根据所述区块监测数据样本与区块标准数据样本进行相关性分析，得出相关系数作为所述区块安全评分；/n基于所述区块安全评分，根据区块位置给出所述区块相对于所述筒架的安全评价权重，采用层次分析法计算得到所述筒架安...

【技术特征摘要】
1.超高层建筑施工钢平台模架装备的安全监控方法，其特征在于，步骤如下：
S1：对钢平台模架的每个筒架以固定堆载区边缘为边界划分为若干个区块，并记录每个区块的特征；
S2：按照区块特征，在所述钢平台模架各区块布设传感器监测并采集信息，对采集信息进行预处理并建立区块监测数据样本；
S3：给出定量的安全评估结论，所述安全评估结论包括区块安全评分、筒架安全综合评分以及钢平台模架整体综合评分；
根据所述区块监测数据样本与区块标准数据样本进行相关性分析，得出相关系数作为所述区块安全评分；
基于所述区块安全评分，根据区块位置给出所述区块相对于所述筒架的安全评价权重，采用层次分析法计算得到所述筒架安全综合评分；
基于所述筒架安全综合评分，根据所述筒架位置给出所述筒架的安全评价权重，采用层次分析法计算得到所述钢平台模架整体综合评分；
S4：根据步骤S3得出的所述安全评估结论，如某一区块的安全评分小于其他区块的安全评分，或所述区块的安全评分随时间呈现明显下降趋势，则发送所述区块的安全预警信息；
如某一筒架的安全综合评分小于其他筒架的安全综合评分，或所述筒架的安全综合评分随时间呈现明显下降趋势，则发送所述筒架的安全预警信息；
如钢平台模架整体综合评分随时间呈现明显下降趋势，则发送所述钢平台模架的安全预警信息。


2.根据权利要求1所述的安全监控方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述区块监测数据样本包括各区块风速风向数据，将钢平台模架的风速风向数据乘以每个区块相应的风荷载换算系数，得到各区块风速风向数据，其中，每个区块相应的风荷载换算系数计算方法如下：
计算每个所述区块中对风荷载有影响的竖向障碍物的体积；
计算每个所述区块中沿X轴方向排列的竖向障碍物的体积之和与所有区块中沿X轴方向排列的竖向障碍物的体积之和的比值，所述比值为X轴方向上所述区块的风荷载换算系数；
计算每个所述区块中沿Y轴方向排列的竖向障碍物的体积之和与所有区块中沿Y轴方向排列的竖向障碍物的体积之和的比值，所述比值为Y轴方向上所述区块的风荷载换算系数。


3.根据权利要求2所述的安全监控方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述区块监测数据样本还包括主要受力钢梁构件的应力值和筒架的竖向偏移角度，主要受力钢梁构件的应力值和筒架的竖向偏移角度的换算步骤如下：
基于区块编号信息，以区块的堆载物体积为基础计算所述区块的堆载物质量；
以钢平台模架角部的风速风向数据为基础，按照风向将风速换算为X轴方向和Y轴方向的风速，计算出X轴方向的相对风速和Y轴方向的相对风速；
分别将X轴方向和Y轴方向的相对风速乘以区块所对应的X轴方向和Y轴方向的风荷载换算系数，再分别叠加X轴方向和Y轴方向的出口风速，得出所述区块的风荷载估计值；
按照所述区块拟监测和主要受力钢梁构件的材料信息，计算所述主要受力钢梁构件的应力值；
基于监测数据的筒架编号信息，采用插值方法计算筒架中每个区块中心点相对于三维坐标原点的Z轴坐标值，从而得出筒架的竖向偏移角度。


4.根据权利要求1所述的安全监控方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述区块标准数据样本采用钢平台模架的区块在标准状况下和各级荷载条件下的理论响应值构成，并形成区块标准样本库，所述区块标准数据样本的得出步骤如下：
建立标准状况下钢平台模架各区块的有限元模型；
对各区块的有限元模型进行有限元分析并提取出理论响应值，所述理论响应值是在标准状况下和各级荷载条件下分别计算得出，将各区块的数据及理论响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚剑，赵一鸣，房霆宸，吴联定，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31