一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法与流程

本发明涉及钢桁架竖转施工，更具体地说，它涉及一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法。

背景技术：

1、在我国城市经济持续发展和日益增长的文化生活需求背景下，越来越多大、中型城市兴建大型体育会展建筑，大型体育会展项目通常伴随着结构体系复杂、跨度大等特点，施工建造时，常用的结构安装方法有原位吊装法、分段吊装法、以及整体提升法等多种技术；但随着钢结构工程的发展，为满足建筑使用功能的需求，钢结构的跨度和规模在不断增大，形状也愈加复杂，如张弦结构、索穹顶、索桁架等新的钢结构形式不断涌现，部分结构的设计特殊，常见的安装方式并不适用。

2、目前在大型的钢桁架竖转施工过程中常常会忽略掉竖转中的应力变化，而应力的变化常常能够反映出在施工过程中的危险因素，应力变化会随着时间、重量、提升高度、提升角度等变化因素常常随之变化，当竖转提升时间一定之后应力可能会呈现增大的情况，当外部因素干扰如风力因素也会存在较大的干扰，而在竖转提升过程中并没有一个能够对提升过程中进行状态预警的方法，通常只能计算最大拉裂点进行预警,无法对下一提升点的应力进行预测。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，能够根据钢桁架在提升初期的提升数据进行预测在正式提升时的应力范围。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，包括：

3、获取钢桁架在提升过程中，不同高度下各个连接点的应力数据集合；

4、每个连接点围绕所在的弦杆的连接点的周向上设置多个应力传感器，每个应力点对应多个应力数据，将每个应力点对应多个应力数据进行集合，形成每个应力点对应的应力数据合集；

5、基于距离类的聚类算法分别对每个应力数据集合中的异常应力数据进行剔除，剔除后求取均值得到每个应力点对应的平均应力数据；

6、将在不同高度下同一个应力点对应的平均应力数据进行集合，集合后预测此应力点在下一高度的应力预测值，根据所述应力预测值进行预警。

7、本发明专利进一步设置为：基于距离类的聚类算法分别对每个应力数据集合中的异常应力数据进行剔除，包括：

8、利用聚类算法对应力数据集合中的应力数据进行聚类，得到多个聚类簇，根据聚类结果判断应力数据集合中是否存在异常数据，得到判断结果，其中，将不属于任何聚类簇的应力数据确定为异常数据；

9、对判断结果进行分析，其中，若判断结果为存在异常数据，则将异常数据从应力数据集合中剔除，得到剔除异常值后的应力数据集合。

10、本发明专利进一步设置为：将在不同高度下同一个应力点对应的平均应力数据进行集合，集合后预测此应力点在下一高度的应力预测值，根据所述应力预测值进行预警，包括：

11、将在不同高度下同一个应力点对应的平均应力数据进行集合，得到第一数据集，基于所述卡尔曼滤波算法对第一数据集进行去噪；去噪后构建其对应的差分自回归移动平均预测模型；

12、利用构建的差分自回归移动平均预测模型预测此应力点在下一高度的应力预测值。

13、本发明专利进一步设置为：当应力预测值超过钢桁架内最大载荷时液压提升器暂停提升并发出紧急预警信号。

14、本发明专利进一步设置为：当所述应力预测值接近所述钢桁架内最大载荷时液压提升器效率降低至20％缓慢提升并增加应力预测频率。

15、本发明专利进一步设置为：所述各个连接点包括：待提升钢桁架与下吊笼连接的两个提升点、上层钢桁架的四角以及上层钢桁架与上两个吊笼的连接点。

16、本发明专利进一步设置为：所述待提升钢桁架提升过程中，所述待提升钢桁架的初始角度为15°，所述待提升钢桁架每次提升角度为5°，所述待提升钢桁架提升中的五个级层25°、30°、35°、40°、45°。

17、综上所述，本发明具有以下有益效果：通过将不同的高度下的连接点的应力数据进行集合能够形成到达提升级前的数据集，通过将此数据集内的异常应力进行剔除能够保证数据集内的数据均为有效数据，从而进行下一步的应力预测，通过预测后的数据与最大载荷进行比较能够保证提前预知下一提升点是否满足提升要求，若存在风险时通知工作人员进行进一步的检测或加固操作。

技术特征：

1.一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于：获取钢桁架在提升过程中，不同高度下各个连接点的应力数据集合；每个连接点围绕所在的弦杆的连接点进行周向设置多个应力传感器，每个应力点对应多个应力数据，将每个应力点对应多个应力数据进行集合，形成每个应力点对应的应力数据合集；

2.根据权利要求1所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于，基于距离类的聚类算法分别对每个应力数据集合中的异常应力数据进行剔除，包括：

3.根据权利要求1所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于，将在不同高度下同一个应力点对应的平均应力数据进行集合，集合后预测此应力点在下一高度的应力预测值，根据所述应力预测值进行预警，包括：

4.根据权利要求1所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工装置转施工方法，其特征在于：当应力预测值超过钢桁架内最大载荷时液压提升器暂停提升并发出紧急预警信号。

5.根据权利要求4所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于：当所述应力预测值接近所述钢桁架内最大载荷时液压提升器效率降低至20％缓慢提升并增加应力预测频率。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于：所述各个连接点包括：待提升钢桁架与下吊笼连接的两个提升点、上层钢桁架的四角以及上层钢桁架与上两个吊笼的连接点。

7.根据权利要求1所述的一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，其特征在于：所述待提升钢桁架提升过程中，所述待提升钢桁架的初始角度为15°，所述待提升钢桁架每次提升角度为5°，所述待提升钢桁架提升中的五个级层25°、30°、35°、40°、45°。

技术总结
本发明公开了一种大跨度钢桁架空间竖转施工方法，获取钢桁架在提升过程中，不同高度下各个连接点的应力数据集合；每个连接点围绕所在的弦杆的连接点进行周向设置多个应力传感器，每个应力点对应多个应力数据，将每个应力点对应多个应力数据进行集合，形成每个应力点对应的应力数据合集；基于距离类的聚类算法分别对每个应力数据集合中的异常应力数据进行剔除，剔除后求取均值得到每个应力点对应的平均应力数据；将在不同高度下同一个应力点对应的平均应力数据进行集合，集合后预测此应力点在下一高度的应力预测值，根据所述应力预测值进行预警，若存在风险时通知工作人员进行进一步的检测或加固操作。

技术研发人员：陈景镇,林华湘,胡泽铭,马仁刚,林凤英,刘华长,蔡宏观,郑德鑫,杨向展,林乙真
受保护的技术使用者：中国建筑第四工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22