【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據處理，具體涉及一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法及系統。
技術介紹
1、環形預應力鋼絲繩可用于加固混凝土橋墩，通過在橋墩表面上施加環向預壓應力防止修補封閉后的裂縫在拉應力作用下重新開裂。但是加固應力由于墩柱與鋼絲繩之間不均勻摩阻力、墩柱表面不規則損傷、變形不符合平截面假定等原因無法精確計算及預測，造成加固效果與實際需求產生差異。
2、專利cn115852858a公布了一種鋼絲繩環向加固結構及施工方法，提出了加工方法與基本施工流程。cn219175048u公開了一種加固橋墩的鋼絲繩互鎖結構，提高了預應力鋼絲繩與混凝土墩柱表面的貼合性與錨固效果。
3、以上專利，提出了環向預應力鋼絲繩加固橋墩的基本結構與方法，但均未涉及對加固應力的控制及評估真實加固效果。
技術實現思路
1、針對上述現有技術存在的問題，本專利技術提供了一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法及系統，該技術方案如下：
2、第一方面，提供了一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，包括如下步驟：
3、步驟1，基于采集圖像，進行圖像識別，獲取實際的鋼絲繩、橋墩混凝土各標記點的應力數據；
4、步驟2，獲取鋼絲繩每級實際張拉端控制應力；
5、步驟3，獲取鋼絲繩張拉端控制應力與各標記點應力之間的公式，所述公式中含有待求解參數，所述待求解參數包括標記點的摩擦系數、混凝土應力參數；
6、步驟4，利用步驟1和
7、步驟5，基于待求解參數已知的公式，根據標記點處混凝土的加固需求，計算最終張拉端控制應力。
8、在一些實施方式中，所述步驟1，包括：
9、基于采集圖像，進行圖像識別，獲取鋼絲繩的各標記點的應變，基于鋼絲繩的各標記點的應變確定鋼絲繩的各標記點的應力；
10、基于采集圖像，進行圖像識別，獲取橋墩混凝土的各標記點的應變，基于橋墩混凝土的各標記點的應變確定橋墩混凝土的各標記點的應力。
11、在一些實施方式中，所述步驟3中的公式，包括鋼絲繩張拉端控制應力與環形預應力鋼絲繩各標記點應力之間的第一公式、鋼絲繩張拉端控制應力與橋墩混凝土各標記點應力之間的第二公式；
12、所述第一公式為：，其中，表示第i級控制應力，
13、表示標記點處鋼絲繩理論應力矩陣，表示鋼絲繩各標記點實際應力矩陣，表示第i級張拉后第k個標記點處鋼絲繩應力,k=1,2,...,n，在擬合待求解參數時利用=擬合；
14、表示第i級張拉后鋼絲繩張拉端控制應力；表示第k個標記點處鋼絲繩與混凝土之間摩擦系數；表示第k個標記點處距離鋼絲繩張拉端角度；
15、所述第二公式為：，其中，表示第i級控制應力，
16、表示第i級張拉后標記點處混凝土理論環形應力矩陣；，其中表示第i級張拉后標記點處混凝土環向應力矩陣，表示第i級張拉后第k個標記點處混凝土環向應力，在擬合待求解參數時利用=擬合；
17、表示鋼絲繩截面積；
18、表示表示混凝土墩柱半徑；
19、表示鋼絲繩與混凝土墩柱接觸面積；
20、、表示混凝土應力參數。
21、在一些實施方式中，所述標記點處混凝土的加固需求，基于如下公式確定：
22、，其中，表示張拉完成后所有標記點處混凝土環向壓應力最小值；表示加固墩柱對象對應的混凝土軸心抗拉強度標準值。
23、在一些實施方式中，在擬合出待求解參數即標記點處的摩擦系數、混凝土應力參數后，基于第一公式、第二公式，計算出在待求解參數的擬合參數下的第i級張拉后標記點處鋼絲繩理論應力、第i級張拉后標記點處混凝土理論環形應力，若存在標記點的實際應力和理論應力之間誤差大于第一預設閾值，對所述標記點的摩擦系數、混凝土應力參數重新進行計算；并更新張拉控制應力。
24、在一些實施方式中，所述第一預設閾值取值5%。
25、在一些實施方式中，所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，還包括：對每級張拉后的混凝土實際應力進行加固需求判斷，若在最終張拉力完成前，已滿足加固需求，則向自動張拉裝置發送停止張拉信號，若最終張拉力完成后，尚未滿足加固需求，則繼續以最終張拉力的5%進行張拉，直至達到0.7倍鋼絲繩最大破斷力或滿足加固需求。
26、第二方面，提供了一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉系統，包括：
27、環形預應力鋼絲繩，用于在張拉作用下對混凝土橋墩壁產生徑向壓力，繼而使橋墩表面產生環向壓應力，起到裂縫加固作用；
28、張拉模塊，包括張拉機械設備和自動張拉單元；
29、錨固模塊，包括錨固機械裝置和錨固自動化控制系統；
30、應變監測系統，用于基于多角度多位置高清攝像機對各個標記點的應變圖像進行采集，獲取應變圖像，并傳輸到邊緣計算設備；
31、邊緣計算設備，用于執行上述第一方面所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法；
32、云服務器，用于接收并儲存邊緣計算設備上傳的每級張拉后鋼絲繩與混凝土真實應變、應力、張拉控制應力數據，對邊緣設備計算進行監測和調控，對整個張拉過程進行可視化控制。
33、在一些實施方式中，云服務器中儲存每次張拉數據，在開展新張拉過程時，采用以往數據與新張拉過程進行比較，若發現新張拉過程數據有顯著差異，發出停止張拉指令；
34、當張拉結束時，根據最終鋼絲繩與混凝土應力應變數據，對加固效果進行評估，檢查無誤后，向邊緣設備發出錨固指令，對加固過程及結果生成相關報告。
35、在一些實施方式中，當張拉停止后，錨固模塊接收邊緣設備錨固指令，進行自動錨固。
36、本專利技術的一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法及系統，具備如下有益效果：
37、1、本專利技術根據實際張拉后鋼絲繩、混凝土應變應力擬合公式中的待求解參數，對張拉控制應力進行調整，確保滿足所有加固位置均滿足加固需求，避免了因墩柱與鋼絲繩之間不均勻摩阻力、墩柱表面不規則損傷、變形不符合平截面假定等原因降低加固效果。
38、2、本專利技術采用自適應動態控制策略，避免張拉中各種操作誤差對加固效應影響，在滿足張拉效果符合要求的基礎上保證了張拉的安全與平穩，并對最終加固效果進行可視化評估，解決了以往加固效果不明確的難題。
39、3、本專利技術基于云服務器、邊緣計算設備、自動化張拉錨固裝置對張拉過程進行智能化控制，使張拉過程自動開展，節省了人工成本，提高了作業效率與作業質量。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述步驟1，包括：
3.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述步驟3中的公式，包括鋼絲繩張拉端控制應力與環形預應力鋼絲繩各標記點應力之間的第一公式、鋼絲繩張拉端控制應力與橋墩混凝土各標記點應力之間的第二公式；
4.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述標記點處混凝土的加固需求，基于如下公式確定：
5.根據權利要求4所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，在擬合出待求解參數即標記點處的摩擦系數、混凝土應力參數后，基于第一公式、第二公式，計算出在待求解參數的擬合參數下的第i級張拉后標記點處鋼絲繩理論應力、第i級張拉后標記點處混凝土理論環形應力，若存在標記點的實際應力和理論應力之間誤差大于第一預設閾值，對所述標記點的摩擦系數、混凝土應力參數重新進行計算；并更新張拉控制
6.根據權利要求5所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述第一預設閾值取值5%。
7.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，還包括：對每級張拉后的混凝土實際應力進行加固需求判斷，若在最終張拉力完成前，已滿足加固需求，則向自動張拉裝置發送停止張拉信號，若最終張拉力完成后，尚未滿足加固需求，則繼續以最終張拉力的5%進行張拉，直至達到0.7倍鋼絲繩最大破斷力或滿足加固需求。
8.一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉系統，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉系統，其特征在于，云服務器中儲存每次張拉數據，在開展新張拉過程時，采用以往數據與新張拉過程進行比較，若發現新張拉過程數據有顯著差異，發出停止張拉指令；
10.根據權利要求8所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉系統，其特征在于，當張拉停止后，錨固模塊接收邊緣設備錨固指令，進行自動錨固。
...【技術特征摘要】
1.一種環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述步驟1，包括：
3.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述步驟3中的公式，包括鋼絲繩張拉端控制應力與環形預應力鋼絲繩各標記點應力之間的第一公式、鋼絲繩張拉端控制應力與橋墩混凝土各標記點應力之間的第二公式；
4.根據權利要求1所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，所述標記點處混凝土的加固需求，基于如下公式確定：
5.根據權利要求4所述的環形預應力鋼絲繩加固橋墩表面裂縫智能張拉方法，其特征在于，在擬合出待求解參數即標記點處的摩擦系數、混凝土應力參數后，基于第一公式、第二公式，計算出在待求解參數的擬合參數下的第i級張拉后標記點處鋼絲繩理論應力、第i級張拉后標記點處混凝土理論環形應力，若存在標記點的實際應力和理論應力之間誤差大于第一預設閾值，對所述標記點的摩擦系數、混凝土應力參數重...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫敦華，劉志權，曹皓，石雪飛，謝正元，宋軍，雷歡，龐銳劍，吳志剛，殷亮，朱俊，
申請(專利權)人：安徽省交通控股集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。