[发明专利]一种适用于多种钢结构的安全监测方法和监测装置

说明书

一种适用于多种钢结构的安全监测方法和装置，属于钢结构安全监控的领域。本发明采用倾角传感器将监测到的钢结构位移坐标投影至二维坐标系中，绘制上述坐标投影的最小外接圆，求出上述坐标投影的横坐标和纵坐标的平均值；将钢结构负载前和负载后所得到的参数先做差值对比，并与预定安全值进行对比，进而判断所述钢结构是否处于安全状态。本发明上述算法及判断方法适用于多种钢结构，施工人员只需根据具体钢结构对应设定不同的安全值，即可实现自动监测钢结构安全变化。本发明所述方法算法简单、精确，适合各种钢结构的施工和修复现场。

技术领域

本发明涉及一种适用于多种钢结构的安全监测方法和监测装置，属于钢结构安全监控的技术领域。

背景技术

钢结构工程由于其重量轻、抗震性好、施工速度快、有利于环保等一系列优点在国内外工程建设中得到广泛的应用。钢结构工程是近些年来才迅速发展起来，特别是轻质钢结构普及发展更为迅速。但是对于影响钢结构工程稳定性的各项性能指标的检测和监测的研究工作，在国内基本上处于起步阶段，很多的研究工作还没有进行开展。如对新建钢结构的整体性能指标的考核、对已经服役一定时期的钢结构工程的寿命评估、钢结构工程灾后的稳定性评估以及对钢结的健康状况在线监测都没有成熟的研究成果可以作为标准来参考，现有技术中针对钢结构的监测的方法多采用结构模态测试，包括环境脉动测试、初位移释放法、初速度激励法等，其中，所述环境脉动测试是利用被测结构物在非人为激励作用下的振动测试其动力特性，而其它测试方法则是需要人工激励后，通过测试被测结构的动力响应进而获取钢结构的模态信息，进而将上述多种方法进行综合处理后得到进一步的监测结果，很显然，现有针对钢结构监测其监测步骤复杂，数据处理方法繁多，并不适用于多种类型的钢结构的监测。

对钢结构工程的各项性能指标的检测、监测可以保证钢结构工程的稳定性又可以促使钢结构工程结构合理化，从而可以为社会节省大量的物力、财力和人力资源，迫切需要一种适用于多种钢结构的安全监测方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于多种钢结构的安全监测方法。

本发明还提供了一种实现上述监测方法的监测装置。

本发明通过对比施加载荷前和施加载荷后的钢结构特征点位移数据变化情况，来监测钢结构是否处于安全状态。进一步，本发明所述监测装置可以通过控制系统的数据分析及图形分析来监测钢结构是否安全及结论的显示、报警和记录功能。

本发明的技术方案如下：

一种适用于多种钢结构的安全监测方法，包括：

安装传感器：将倾角传感器安装在钢结构变形最大位置；

记录对钢结构未施加载荷时的数据：记录t时间内倾角传感器监测到的位移坐标，并根据上述位移坐标绘制最小外接圆，记录所述最小外接圆半径为R；分别求出上述位移标点横坐标和纵坐标的平均值，记作O

记录对钢结构施加载荷时的数据：记录t时间内倾角传感器监测到的位移坐标，并根据上述位移坐标绘制最小外接圆，记录所述最小外接圆半径为r；分别求出上述位移标点横坐标和纵坐标的平均值，记作o

设d为O、o两点之间距离，a为半径R与半径r的差值，kD和kA为预定的安全值，k是与高大模板的结构及工艺有关的参数，是一个修正的安全敏感系数；

当d大于等于kD，a大于等于kA时，则判断所述钢结构处于严重变形状态；此时应立刻进行检查；

当d小于kD，a大于kA或d大于kD，a小于kA时，则判断所述钢结构处于轻微变形状态；此时应需时刻注意监测数据变化情况；

当d小于kD，a小于kA时，则判断所述钢结构处于安全状态。

一种实现上述监测方法的监测装置，包括分别与控制系统相连的倾角传感器、警报器；