一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法，修正后的模板支撑架有限元模型能更好地反映模板支撑架实际状态，得到的响应面模型能较好地代替有限元模型进行计算，且计算精度较好，结果可靠；相比《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ/T 300－2013要求可提供对荷载的监控方法；监测参数使用的预警值和报警值更能体现实时监测的特点。能体现实时监测的特点。能体现实时监测的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工
，特别涉及一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法。

技术介绍

[0002]模板支撑架是施工中常见的临时结构，通常具有跨度大、高度高、范围广、危险性大等特点。经过多年的研究与实践，模板支撑架安全性的施工措施和各类管理方法有了较大的提升。然而模板支撑架坍塌事故仍不断发生，造成群死群伤，是施工过程中的重大危险源之一。模板支撑架安全事故往往发生在安装、拆除和混凝土浇筑过程。混凝土浇筑过程中，支撑架承受的荷载类型复杂，时变性大，承受的荷载包括钢筋、混凝土、浇筑设备、施工人员的重量，以及混凝土冲砸、振捣设备等动荷载的作用。
[0003]通过对模板支撑架的实时监测可对模板支撑架进行安全性预警。目前，针对模板支撑架的实时监测主要是实时监测模板支撑架关键部位或薄弱部位的水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角等参数。仍存在以下两个问题：
[0004](1)由于材料缺陷、搭设质量等因素影响下，设计阶段对模板支撑架计算分析结果与实测结果往往存在一定的偏差，加上施工阶段施工方案变更、安全监管机制不健全等因素使得监测数据有偏差；
[0005](2)缺少对模板支撑架荷载的实时监测，难以对支撑架的实时状态进行评价，较早进行安全预报。
[0006]针对以上问题，本专利技术针对现有的监测方法进行改进优化，设计了一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法，减小有限元模型计算频率值与实测值之间的误差，修正后的模型参数能反映实际情况；还能够实现模板支撑架的荷载识别。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法，包括：
[0010]步骤一.根据模板支撑架的设计图建立模板支撑架的有限元模型；
[0011]步骤二.采用所述限元模型，计算分析不同施工阶段的荷载工况下的监测参数，确定支撑架的关键部位及薄弱部位；
[0012]步骤三.搭设模板支撑架，在模板支撑架上布置测点；
[0013]步骤四.对模板支撑架的纵向和横向加速度信号监测数据采用傅里叶分析处理得到结构的自振频率，并采用响应面法对步骤一建立的有限元模型进行修正，生成修正后的有限元模型；
[0014]步骤五.确定模板支撑架荷载参数的预警值和报警值，并采用修正后的有限元模型分别求得荷载参数的预警值和报警值下监测参数的临界值，将监测参数的临界值与监测
参数的理论预警值和理论报警值进行对比，取最小值作为实际使用的预警值和报警值。
[0015]优选地，所述步骤一和所述步骤五中的监测参数包括：水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角。
[0016]优选地，所述步骤二中的在模板支撑架上布置测点，包括：在模板支撑架的关键部位及薄弱部位密集布置测点，在模板支撑架的非关键部位及薄弱部位非密集布置测点。
[0017]优选地，所述步骤二中的布置测点采用无线压力传感器、无线位移传感器、无线倾角传感器、无线加速度传感器和无线声光报警器进行布设。
[0018]优选地，所述步骤二中的布置测点包括：
[0019]无线压力传感器安装在立杆U形顶托与模板之间，直接监测立杆的轴力；
[0020]无线倾角传感器安装在立杆上，直接监测杆体的倾斜变形；
[0021]无线位移传感器通过下垂的铁丝与模板相连直接测量模板的变形；
[0022]两个无线加速度传感器布设在远离连墙件的某根立杆上，分别采集模板支撑架纵向和横向的加速度信号；
[0023]无线声光报警器可安装在现场任何地方。
[0024]优选地，所述步骤四包括：
[0025]S300：确定修正参数和取值范围；
[0026]S400：进行试验设计，生成样本数据；
[0027]S500：选取对特征量显著的修正参数，并对样本数据进行响应面拟合；
[0028]S600：检验响应面模型的精度是否满足预设值，若是，则进入步骤S500若否，则进入步骤S300；
[0029]S700：将空载工况的频率值代入响应面模型，优化计算得到的修正参数的修正值。
[0030]优选地，所述S400包括：以支撑架采用D
‑
最优设计方法进行试验设计，得到若干试验数据，将各组试验数据代入有限元模型计算前5阶频率值作为目标输出，生成样本数据。
[0031]优选地，所述S400包括：
[0032](a)调用S300选定的修正参数和参数范围；
[0033](b)选择响应特征，即目标函数；
[0034](c)采用D
‑
最优设计方法进行试验设计；
[0035](d)生成各组试验数据；
[0036](e)将各组试验数据代入支撑架有限元模型中，求得样本值。
[0037]优选地，所述S500包括：
[0038](a)选择响应面形式；
[0039](b)参数显著性检验：采用F检验法分析所选参数对特征频率的显著性，计算各参数的统计特征量的显著水平P值，P值大于0.05时，则该参数不显著，反之，则显著；
[0040](c)响应面函数拟合：选取对特征量显著的修正参数后，应用回归分析技术对样本数据进行响应面拟合。
[0041]优选地，所述步骤五包括：结合《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T 231－2021确定模板支撑架荷载参数的预警值和报警值，并采用修正后的模板支撑架有限元模型分别求得荷载参数的预警值和报警值下的水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角，将以上计算结果与《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ/T 300－2013要求
水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角预警值和报警值进行对比，取最小值作为实际使用的预警值和报警值。
[0042]从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，通过本专利技术的模型修正后，得到以下有益效果：
[0043](1)修正后的模板支撑架有限元模型能更好地反映模板支撑架实际状态，得到的响应面模型能较好地代替有限元模型进行计算，且计算精度较好，结果可靠；
[0044](2)提供基于修正后模型的荷载监控方法；
[0045](3)监测参数使用的预警值和报警值更能体现实时监测的特点。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1为本专利技术实施例提供的建筑施工盘扣式支撑架监测方法流程图；
[0048]图2为本专利技术实施例提供的盘扣式支撑架节点构造示意图；
[0049]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，包括：步骤一.根据模板支撑架的设计图建立模板支撑架的有限元模型；步骤二.采用所述限元模型，计算分析不同施工阶段的荷载工况下的监测参数，确定支撑架的关键部位及薄弱部位；步骤三.搭设模板支撑架，在模板支撑架上布置测点；步骤四.对模板支撑架的纵向和横向加速度信号监测数据采用傅里叶分析处理得到结构的自振频率，并采用响应面法对步骤一建立的有限元模型进行修正，生成修正后的有限元模型；步骤五.确定模板支撑架荷载参数的预警值和报警值，并采用修正后的有限元模型分别求得荷载参数的预警值和报警值下监测参数的临界值，将监测参数的临界值与监测参数的理论预警值和理论报警值进行对比，取最小值作为实际使用的预警值和报警值。2.根据权利要求1所述的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，所述步骤一和所述步骤五中的监测参数包括：水平位移、模板沉降、立杆轴力和杆件倾角。3.根据权利要求1所述的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，所述步骤二中的在模板支撑架上布置测点，包括：在模板支撑架的关键部位及薄弱部位密集布置测点，在模板支撑架的非关键部位及薄弱部位非密集布置测点。4.根据权利要求1所述的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，所述步骤二中的布置测点采用无线压力传感器、无线位移传感器、无线倾角传感器、无线加速度传感器和无线声光报警器进行布设。5.根据权利要求4所述的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，所述步骤二中的布置测点包括：无线压力传感器安装在立杆U形顶托与模板之间，直接监测立杆的轴力；无线倾角传感器安装在立杆上，直接监测杆体的倾斜变形；无线位移传感器通过下垂的铁丝与模板相连直接测量模板的变形；两个无线加速度传感器布设在远离连墙件的某根立杆上，分别采集模板支撑架纵向和横向的加速度信号；无线声光报警器可安装在现场任何地方。6.根据权利要求1所述的建筑施工盘扣式支撑架监测方法，其特征在于，所述步骤四包括：S300：确定修正参数和取值范围；S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗富，简学书，凌海，郭泽文，王俊军，林荣斌，
申请(专利权)人：海南建设工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：