基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法和检测系统技术方案

本发明专利技术涉及钢结构工程技术领域，具体地指一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法和检测系统

【技术实现步骤摘要】
基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法和检测系统


[0001]本专利技术涉及钢结构工程
，具体地指一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法和检测系统
。

技术介绍

[0002]高强螺栓连接是目前钢结构工程的主要连接形式，高强螺栓连接具有优异的受力性能
、
抗疲劳性能和抗震性能
。
且施工简便，应用范围广泛，目前已经成为钢结构工程现场安装的主要连接方法之一
。
然而，高强螺栓在实际应用过程中，部分施工单位忽视了施拧技术的重要性，施拧步骤随意，不注意施工细节，造成高强螺栓失效断裂等危害和事故，严重威胁到钢结构的安全
。
高强螺栓施拧施工完毕后及时进行扭矩检测可有效提升高强螺栓的施工质量，但目前传统的检查螺栓松紧程度的方法为人工检测，通过扭矩扳手等辅助工具随机抽样检查或全部检查钢结构上的螺栓的松紧程度，现有高强螺栓扭矩检测方法较为繁琐，费时费力，且每个高强螺栓扭矩检测结果相互独立，没有关联性，难以与工程现场环境相匹配
。
[0003]也有人提出了一种采用无人机图像空间定位的方式进行高强螺栓扭矩的检测，专利为“CN113447255A”的名为“基于无人机图像空间定位的螺栓节点松动检测方法及系统”的中国专利技术专利公开了一种无人机进行螺栓节点松动检测的方法，具体按照以下步骤进行，
S1、
获取多个待测螺栓的结构设计图纸和位置信息，确定待测螺栓的螺栓头部的原始尺寸，计算得到螺栓头部在拧紧状态下的理论变形数据；
[0004]S2、
根据待测螺栓的位置信息，通过无人机围绕待测螺栓所在的钢结构采集螺栓头部的图像，并记录图像采集时的空间坐标；
S3、
根据待测螺栓的螺栓头部的图像和空间坐标，计算得到螺栓头部的现状尺寸；
S4、
将待测螺栓的螺栓头部的现状尺寸与理论变形数据进行比较分析，根据预设的变形阈值，判断识别出待测螺栓的松动情况
。
该专利介绍的检测方法是基于无人机进行图像识别，通过对比标准螺栓拧紧尺寸与现场拍摄螺栓尺寸来进行比对，判断当前螺栓是否为拧紧状态
。
这种方式需要投入无人机等设备，使用成本较为高昂，同时配备的图像处理设备也需要耗费大量的成本
。
另外，这种方式是全部测量的模式，即需要对每个螺栓都进行检测，这样的检测方式非常的繁杂，每个螺栓的扭矩检测都是相互独立的，相互之间无任何的关联性，螺栓对比的是标准拧紧情况，与工程现场环境相并不匹配，无法真实反映螺栓所处环境下对螺栓的扭矩影响情况，对于钢结构工程中的高强螺栓扭矩检测并不适用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法和检测系统
。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，按照以下步骤进行：
[0007]S1、
从待测目标上随机选取多个高强螺栓并获取选取高强螺栓的扭矩，从同一待测目标上获取待测高强螺栓的扭矩，对选取的高强螺栓的扭矩数据进行检验，在检验不合格时对选取的高强螺栓进行更换，直至得到检验合格的高强螺栓；
[0008]S2、
基于检验合格的高强螺栓的扭矩
、
待测高强螺栓的扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算基准扭矩系数和待测扭矩系数；
[0009]S3、
将基准扭矩系数
、
待测扭矩系数与设定范围进行比对，根据比对情况判断待测高强螺栓的扭矩是否合格
。
[0010]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述步骤
S1
中，对选取的高强螺栓的扭矩数据进行检验的方法包括：将选取的高强螺栓的扭矩数据进行正态性检验，若检验显著水平符合设定的检验显著水平，则选取的高强螺栓是合格的；若检验显著水平不符合设定的检验显著水平，则选取的高强螺栓是不合格的
。
[0011]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述步骤
S1
中，在检验不合格时对选取的高强螺栓进行更换的方法包括：再次从待测目标上随机选取多个高强螺栓并获取再次选取高强螺栓的扭矩，再次选取的高强螺栓与已选取高强螺栓不重合，将再次选取的高强螺栓按照扭矩大小分为大数据组和小数据组，将检验不合格的高强螺栓按照扭矩大小进行排序，使用大数据组中的高强螺栓依次替换检验不合格的高强螺栓中处于扭矩较大一侧的至少一个高强螺栓，使用小数据组中的高强螺栓依次替换检验不合格的高强螺栓中处于扭矩较小一侧的至少一个高强螺栓，完成对选取的高强螺栓的更换
。
[0012]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述步骤
S2
中，基于检验合格的高强螺栓扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算基准扭矩系数的方法包括：计算检验合格的高强螺栓的平均扭矩，按照以下公式进行计算基准扭矩系数：
[0013][0014]其中：
K0——
基准扭矩系数；
[0015]T0——
检验合格的高强螺栓的平均扭矩；
[0016]P——
待测目标设计预拉力；
[0017]d——
高强螺栓的公称直径
。
[0018]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述步骤
S2
中，基于待测高强螺栓扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算待测扭矩系数的方法包括：按照以下公式计算待测高强螺栓的待测扭矩系数，
[0019][0020]其中：
K
i
——
待测扭矩系数；
[0021]T
i
——
待测高强螺栓的扭矩；
[0022]P——
待测目标设计预拉力；
[0023]d——
高强螺栓的公称直径
。
[0024]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述步骤
S3
中，将基准扭矩系数
、
待测扭矩系数与设范围进行比对的方法包括：将待测扭矩系数与基准扭
矩系数的比值与设定范围进行比对；所述设定范围是由下限值和上限值限定的设定范围；若所述比值处于下限值和上限值之间，则判断待测高强螺栓的扭矩是合格的，否则就是不合格
。
[0025]根据本申请提供的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，所述下限值为
08
～
0.9
；所述上限值为
1.0
～
1.1。
[0026]本申请还提供一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测系统，所述检测系统按照上述的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法进行检测，包括，
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，其特征在于：按照以下步骤进行：
S1、
从待测目标上随机选取多个高强螺栓并获取选取高强螺栓的扭矩，从同一待测目标上获取待测高强螺栓的扭矩，对选取的高强螺栓的扭矩数据进行检验，在检验不合格时对选取的高强螺栓进行更换，直至得到检验合格的高强螺栓；
S2、
基于检验合格的高强螺栓的扭矩
、
待测高强螺栓的扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算基准扭矩系数和待测扭矩系数；
S3、
将基准扭矩系数
、
待测扭矩系数与设定范围进行比对，根据比对情况判断待测高强螺栓的扭矩是否合格
。2.
如权利要求1所述的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，其特征在于：所述步骤
S1
中，对选取的高强螺栓的扭矩数据进行检验的方法包括：将选取的高强螺栓的扭矩数据进行正态性检验，若检验显著水平符合设定的检验显著水平，则选取的高强螺栓是合格的；若检验显著水平不符合设定的检验显著水平，则选取的高强螺栓是不合格的
。3.
如权利要求1所述的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，其特征在于：所述步骤
S1
中，在检验不合格时对选取的高强螺栓进行更换的方法包括：再次从待测目标上随机选取多个高强螺栓并获取再次选取高强螺栓的扭矩，再次选取的高强螺栓与已选取高强螺栓不重合，将再次选取的高强螺栓按照扭矩大小分为大数据组和小数据组，将检验不合格的高强螺栓按照扭矩大小进行排序，使用大数据组中的高强螺栓依次替换检验不合格的高强螺栓中处于扭矩较大一侧的至少一个高强螺栓，使用小数据组中的高强螺栓依次替换检验不合格的高强螺栓中处于扭矩较小一侧的至少一个高强螺栓，完成对选取的高强螺栓的更换
。4.
如权利要求1所述的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，其特征在于：所述步骤
S2
中，基于检验合格的高强螺栓扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算基准扭矩系数的方法包括：计算检验合格的高强螺栓的平均扭矩，按照以下公式进行计算基准扭矩系数：其中：
K0——
基准扭矩系数；
T0——
检验合格的高强螺栓的平均扭矩；
P——
待测目标设计预拉力；
d——
高强螺栓的公称直径
。5.
如权利要求1所述的一种基于随机抽样的高强螺栓扭矩检测方法，其特征在于：所述步骤
S2
中，基于待测高强螺栓扭矩
、
待测目标设计预拉力以及高强螺栓的公称直径计算待测扭矩系数的方法包括：按照以下公式计算待测高强螺栓的待测扭矩系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，游新鹏，吴启和，崔冰，李俊，袁航，张晓平，王亮，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：