[发明专利]适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法

权利要求书

1.适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法，包括设置在塔筒(1)上的多个检测点；其特征在于：多个所述检测点中包括多个塔身应变计测点(2)、多个锚索计测点(3)、多个水准仪测点(4)和两个水平仪测点(5)；

每一所述锚索计测点(3)均采用智能弦式锚索计对预应力钢绞线拉力进行测量，均安装在锚垫板和锚具中间，布置在所述塔筒(1)外侧壁的迎主风向、背主风向以及垂直于主风向的两侧；

多个所述塔身应变计测点(2)分别布置在所述塔筒(1)外侧壁的5m、40m、72m和128m共计4个高度上；

所述塔筒(1)外侧壁每个高度的多个所述塔身应变计测点(2)均以主风向为轴线两两对称布置；

多个所述水准仪测点(4)均布置在所述塔筒(1)外侧壁的5m的高度上，分别布置在迎主风向、背主风向以及垂直于主风向的两侧；

所有设置在所述水准仪测点(4)的水准仪均通过连通水管连接成一个系统，以获得每两个所述水准仪测点(4)之间的先对沉降；

两个所述水平仪测点(5)分别设置在所述塔筒(1)的塔座以及塔筒(1)轮毂高度处的迎主风向；

检测流程如下：

步骤1、通过读取所有所述塔身应变计测点(2)的数值，得到所有的所述塔身应变计测点(2)的应变时程曲线，对所述塔筒(1)的应变水平监控；

步骤2、根据每一所述塔身应变计测点(2)的所述应变时程曲线，得到每一所述塔身应变计测点(2)的频域变化曲线，从而识别出所述塔身的基频；

所述塔身的基频是否在叶片旋转频率至叶片通过频率之间；

当所述塔身的基频超出叶片旋转频率至叶片通过频率之间之间时，表示所述塔身出现了损伤；

步骤3、根据本构关系，通过每一所述塔身应变计测点(2)的所述应变时程曲线得到所述塔筒(1)的应力，然后基于平截面假定，得到塔筒(1)内力，当所述塔筒(1)内力超过设计值时，对塔筒(1)进行预警；

步骤4、根据每一所述锚索计测点(3)采集到的数据，得到相应的所述预应力钢绞线拉力的拉力值，与步骤3所得的所述塔筒(1)内力互相印证，同时根据每一所述预应力钢绞线拉力的拉力值得到相应的所述预应力钢绞线拉力的自振频率；

步骤5、通过多个水准仪测点(4)的水准仪测得基础的沉降和倾斜；

步骤6、通过两个所述水平仪测点(5)的水平仪测出所述塔筒(1)在所述塔座以及所述塔筒(1)轮毂高度处的倾角，从而获得塔筒(1)轮毂高度处的水平位移。

2.根据权利要求1所述的适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法，其特征在于，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1、在静风停机时刻，即所述塔筒(1)只承受竖向荷载，无水平荷载时刻，选取任一高度的多个所述塔身应变计测点(2)的计数值作为基准点，分别为ε_0,1、ε_0,2、ε_0,3、ε_0,4…ε_0,i；

则所述塔筒(1)的基准竖向载荷N＝AE(ε_0,1+ε_0,2+ε_0,3+ε_0,4+…+ε_0,i)/i；

其中，A为塔筒横截面面积，E为混凝土弹性模量；

步骤3.2、在风电运行时，根据每一所述塔身应变计测点(2)的当前计数值ε_i，计算获得相应的水平荷载引起的应力值Δσ_i，计算公式具体如下：

Δσ_i＝E(ε_i-ε_0,i)；

E为混凝土弹性模量；

步骤3.3、根据步骤3.2的结果计算每一所述塔身应变计测点(2)相应的弯矩M_i，计算公式具体如下：

M_i＝Δσ_iW；

W为所计算截面的抗弯模量。