CN114636500A - 超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置 - Google Patents

超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置 Download PDF

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CN114636500A CN202210280667.6A CN202210280667A CN114636500A CN 114636500 A CN114636500 A CN 114636500A CN 202210280667 A CN202210280667 A CN 202210280667A CN 114636500 A CN114636500 A CN 114636500A
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Abstract

本申请涉及一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置；所述方法包括：获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；根据应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，并获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；根据应力响应和位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；基于伸臂桁架应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。本申请的方案通过全过程模拟分析获取伸臂桁架应力响应和位移响应以及结构水平位移响应，建立以伸臂桁架健康服役为目标的响应监测阈值确定方法，能够保证施工阶段结构刚度和稳定性以及服役阶段伸臂桁架安全冗余度。

Description

超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置
技术领域
本申请涉及土木工程技术领域，具体涉及一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置。
背景技术
目前很多超高层建筑结构体系采用带伸臂桁架的框架—核心筒结构，该体系中核心筒是结构的主要抗侧力构件，承担绝大部分水平荷载；伸臂桁架连接外框架和核心筒，使外框架柱在体系中起着类似拉压杆的作用，充分利用框架柱的轴向刚度，使其由倾覆力矩产生的巨大轴力形成抵抗力偶，减少整个结构体系的侧向位移，提高结构的刚度和整体性。然而超高层建筑结构由于结构内筒和外筒施工不同步、结构不对称布置以及混凝土材料的收缩徐变等因素，结构内外筒的变形存在一定差异，因此过早连接伸臂桁架会使其产生较大的附加应力，一般采用临时铰接或延迟连接的合拢方案。然而未安装伸臂桁架或伸臂桁架处于临时铰接状态时的临时结构刚度和稳定性存在不确定性，保证服役阶段伸臂桁架具有安全冗余度以及施工过程中结构刚度满足设计要求是超高层结构伸臂桁架施工质量的关键问题，因此有必要探究施工过程中的监控参数及其阈值的把控和现场实时监测反馈及伸臂桁架合拢方案调整。
在现有的相关技术中，为获取超高层结构伸臂桁架施工监控方法，一种技术是监测施工阶段伸臂桁架杆件的应力发展水平且控制在允许范围内，该方法只考虑到了伸臂桁架施工阶段的受力水平，没有考虑到伸臂桁架健康服役，忽略了施工阶段临时结构的刚度和稳定性；另一种技术是通过计算或监测结构内外筒的变形差发展来决定伸臂桁架的合拢时刻，该方法同样忽略了施工过程中结构的刚度和稳定性，而且不能准确估计伸臂桁架的服役期间应力水平，缺少考虑施工阶段结构体系转换的刚度以及伸臂桁架服役阶段受力。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法和装置。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法，包括：
获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，并获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
进一步地，所述获取伸臂桁架的应力响应和位移响应的步骤包括：
确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，作为应力响应；
根据伸臂桁架的每个杆件两端在竖直方向上的位移确定位移差响应。
进一步地，所述确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，包括：
获取每个杆件的任意截面上的第一组合应力；
获取每个杆件上若干截面的第二组合应力；
根据每个杆件的第二组合应力确定该杆件的最大组合应力。
进一步地，所述根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据所述应力响应，计算伸臂桁架的所有杆件的最大组合应力值；
将产生应力最大值的杆件作为伸臂桁架的关键杆件；
基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置。
进一步地，所述基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据当前阶段确定对应的应力限值；
将每个关键杆件的应力响应与应力限值进行对比；
如果关键杆件的应力响应低于应力限值，则不将该关键杆件作为应力监测位置。
进一步地，所述根据当前阶段确定对应的应力限值，包括：
根据当前阶段确定对应的基本工况；
如果当前阶段为施工阶段，则将自重+收缩+徐变作为基本工况；
如果当前阶段为服役阶段，则将恒荷载+活荷载+收缩+徐变作为基本工况；
将基本工况下的杆件应力响应作为应力限值。
进一步地，所述根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据，包括：
基于伸臂桁架的应力响应和位移响应变化规律，确定应力响应和位移差响应之间的映射关系；
获取伸臂桁架在竖直方向上的位移实测数据；
根据位移实测数据和映射关系估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据。
进一步地，所述基于伸臂桁架的应力实测数据或实际数据调整最早合拢时刻，包括：
确定应力阈值，所述应力阈值为每个施工阶段下所有伸臂桁架应力监测杆件在施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力值中的极大值；
根据所述应力阈值和所述应力实测数据或实际数据调整最早合拢时刻。
进一步地，所述基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，包括：
通过施工模拟分析，计算出多个施工阶段的临时结构最大层间位移角及其发生的位置，并将其设置为水平位移监测点；
利用全站仪测量结构位移获取实时风荷载下的结构水平位移，计算实际层间位移角，用以评估临时结构刚度。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种超高层结构伸臂桁架施工监控装置，包括：
第一获取模块，用于获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
确定模块，用于根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置；
第二获取模块，用于获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
估计模块，用于根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
第一调整模块，用于基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
第二调整模块，用于基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：
本申请的方案通过全过程模拟分析获取伸臂桁架应力响应和位移响应，实现对临时铰接方案的伸臂桁架受力和整体结构刚度评价的测点布置策略，提出了延迟连接方案的伸臂桁架应力响应估计方法，从而建立以伸臂桁架健康服役为目标的响应监测阈值确定方法；本申请方案实现了伸臂桁架应力实时监控和合拢方案调整优化，能够保证施工阶段结构刚度和稳定性以及服役阶段伸臂桁架安全冗余度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法和装置的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法的流程图。该方法可以包括以下步骤：
步骤101、获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
步骤102、根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，并获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
步骤103、根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
步骤104、基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
步骤105、基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
本申请的方案根据伸臂桁架合拢方案和荷载组合工况，通过全过程模拟分析获取伸臂桁架应力响应和位移响应。对于临时铰接方案，基于伸臂桁架施工阶段和服役阶段的应力响应，提出了伸臂桁架关键杆件筛选方法，给出基于关键杆件筛选的伸臂桁架响应监测位置确定方法，实现对伸臂桁架受力和整体结构刚度评价的测点布置策略。对于延迟连接方案，基于全过程模拟分析数据(应力响应和位移响应)，提出伸臂桁架应力响应估计方法。
本方案建立以伸臂桁架健康服役为目标的响应监测阈值确定方法，实现伸臂桁架应力实时监控和合拢方案调整优化，能够保证施工阶段结构刚度和稳定性以及服役阶段伸臂桁架安全冗余度。需要说明的是，在确定伸臂桁架的合拢方案时，需要同时保证伸臂桁架的服役期富余应力以及施工过程中临时结构的刚度，前者决定了最早合拢时刻，包括102、103、104三个步骤，后者决定了最晚合拢时刻，主要为步骤105，两者均基于全过程模拟分析获得的响应数据。
应当理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。参照图2，本发明一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法，可以按照以下步骤来实现。
首先执行步骤S1，基于不同合拢方案获取伸臂桁架应力响应和位移响应。
其中，所述不同合拢方案包括合拢方式和合拢时刻的不同，合拢方式包括直接连(刚)接、延迟连(刚)接和临时铰接再刚接，合拢时刻指的是伸臂桁架最终刚接的施工阶段。需要说明的是，应力响应和位移响应都是通过全过程施工模拟获得的数据。
一些实施例中，所述步骤101获取伸臂桁架的应力响应和位移响应，具体包括：
确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，作为应力响应；
根据伸臂桁架的每个杆件两端在竖直方向上的位移确定位移差响应。
伸臂桁架每个构件在施工和服役期间都会产生复杂应力，主要包括剪应力、弯曲应力和轴向应力等，在评估构件应力水平时需要将不同种类应力进行组合，获取最大组合应力值。
一些实施例中，所述确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，包括：
获取每个杆件的任意截面上的第一组合应力；
获取每个杆件上若干截面的第二组合应力；
根据每个杆件的第二组合应力确定该杆件的最大组合应力。
具体地，每个杆件单元任意截面4个位置处组合应力值Cb1、Cb2、Cb3、Cb4，求最大值确定该截面最大组合应力Cbm：
Figure BDA0003557718720000071
式中σ为在单元局部坐标系x轴方向的轴向应力；γy为沿单元局部坐标系y轴方向变化的弯曲应力；γz为沿单元局部坐标系z轴方向变化的弯曲应力。
计算每个伸臂桁架构件单元在两端i、j以及1/4、1/2、3/4截面处的组合应力，可分别得到构件在这5个位置处的最大组合应力，进而得到单个伸臂桁架构件的最大组合应力C。
C＝max{Cbm(i) Cbm(1/4) Cbm(1/2) Cbm(3/4) Cbm(j)}
伸臂桁架位移响应主要反映在伸臂构件两端的位移，鉴于伸臂桁架通常连接结构的核心筒和外框架，因此伸臂桁架的位移同时可以反映结构的变形情况。每个伸臂桁架构件单元两个节点i、j在z轴方向的位移d：
d＝[riz rjz]
伸臂桁架单根杆件两端竖向位移差ΔD：
ΔD＝riz-rjz
一些实施例中，所述步骤102根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据所述应力响应，计算伸臂桁架的所有杆件的最大组合应力值；
将产生应力最大值的杆件作为伸臂桁架的关键杆件；
基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置。
一些实施例中，所述基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据当前阶段确定对应的应力限值；
将每个关键杆件的应力响应与应力限值进行对比；
如果关键杆件的应力响应低于应力限值，则不将该关键杆件作为应力监测位置。
一些实施例中，所述根据当前阶段确定对应的应力限值，包括：
根据当前阶段确定对应的基本工况；
如果当前阶段为施工阶段，则将自重+收缩+徐变作为基本工况；
如果当前阶段为服役阶段，则将恒荷载+活荷载+收缩+徐变作为基本工况；
将基本工况下的杆件应力响应作为应力限值。
接下来执行步骤S2，基于施工及服役阶段的应力响应筛选伸臂桁架关键杆件。
其中，伸臂桁架关键杆件包括施工阶段和服役阶段不同荷载组合作用下最大组合应力发生的杆件。所述施工阶段荷载工况包括结构自重、混凝土收缩徐变、风荷载和温度作用；服役阶段荷载工况包括恒荷载、活荷载、混凝土收缩徐变、风荷载、温度作用和地震作用。
不同合拢方案下伸臂桁架杆件的力学和位移响应规律存在一定差异，与杆件位置和荷载工况种类和方向有关；且实际工程中，结构受力更加复杂，且伸臂桁架构件数目更多，因此需要筛选伸臂桁架关键杆件，来使关键杆件响应包络所有杆件响应，为伸臂桁架施工监测测点布置提供备选杆件。计算不同合拢方案的伸臂桁架杆件在施工阶段和服役阶段多荷载工况下的最大组合应力值，将应力最大值发生杆件作为伸臂桁架关键杆件。一种荷载工况确定一个关键杆件，因此一种合拢方案确定的关键杆件数目与荷载组合工况数目一致。
(1)施工阶段
确定伸臂桁架的所有杆件(总共q个杆件)在第u(1≤u≤U)施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力Cu，并返回其杆件编号yu：
Cu＝max{C1 C2 … Ci… Cq}→yu
式中Ci为伸臂桁架的第i根杆件在第u个施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力(i＝1，2，…，q)。
伸臂桁架在所有U种施工阶段荷载组合工况下的关键杆件编号集合GJ：
GJ＝[y1 y2 … yu … yU]
式中yu为第u种荷载工况下的关键杆件编号(u＝1，2，…，U)。
P种合拢方案的伸臂桁架在U种施工阶段荷载组合工况下的关键杆件编号集合
Figure BDA0003557718720000091
Figure BDA0003557718720000092
式中yvu为伸臂桁架在采用第v个合拢方案时，在第u个荷载工况下的关键杆件编号(v＝1，2，…，p)；
N道伸臂桁架的施工阶段关键杆件编号集合GJs：
Figure BDA0003557718720000093
式中
Figure BDA0003557718720000094
为第n道伸臂桁架应力控制关键杆件集合(n＝1，2，…，N)。
(2)服役阶段
确定伸臂桁架的所有杆件(总共q个杆件)在第w(1≤w≤W)服役阶段荷载组合工况下的最大组合应力Cw，并返回其杆件编号yw：
Cw＝max{C1 C2 … Ci… Cq}→yw
伸臂桁架在W种服役阶段荷载组合工况下的关键杆件编号集合GJ：
GJ＝[y1 y2 … yw… yW]
式中yw为第w种荷载工况下的关键杆件编号(w＝1，2，…，W)。
P种合拢方案的伸臂桁架在W种服役阶段荷载组合工况下的关键杆件编号集合：
Figure BDA0003557718720000101
式中yvw伸臂桁架在采用第v个合拢方案是在第w个荷载工况下的关键杆件编号(v＝1，2，…，P)；
N道伸臂桁架的服役阶段关键杆件编号集合GJf：
Figure BDA0003557718720000102
式中
Figure BDA0003557718720000103
为第n道伸臂桁架应力控制关键杆件集合(n＝1，2，…，N)。
接下来执行步骤S31，基于关键杆件筛选确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置。
其中，所述伸臂桁架应力监测位置是基于伸臂桁架关键杆件再通过限值法进一步筛选确定。
实际施工过程中，当采用临时铰接再刚接的施工方案，采取基于关键杆件筛选的方法确定应力监测点位置。为了简化监测***，节省施工成本，采用限值法进一步减少监测测点的位置数量。考虑到超高层结构施工过程中混凝土的收缩徐变一直存在，施工阶段将自重+收缩+徐变作为基本工况，若筛选出的关键杆件的应力响应低于施工阶段基本工况下的杆件应力响应，则不将其作为应力监测杆件。同理，将恒荷载+活荷载+收缩+徐变作为服役阶段基本工况，若筛选出的关键杆件的应力响应低于服役阶段基本工况下的杆件应力响应，则不将其作为应力监测杆件。基于伸臂桁架关键杆件进一步筛选应力监测杆件以及具体的监测位置，实时监控伸臂桁架应力发展情况。
基于施工阶段基本工况确定伸臂桁架应力监测杆件筛选应力最低限值[Csmax]：
[Csmax]＝min{C1s C2s … Cls … CLs}
Cls为第l根关键杆件在施工阶段基本工况下的应力值；
基于服役阶段基本工况确定伸臂桁架应力监测杆件筛选应力最低限值[Cfmax]：
[Cfmax]＝min{C1f C2f … Clf … CLf}
Clf为第l根关键杆件在服役阶段基本工况下的应力值；
一些实施例中，所述步骤103根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据，包括：
基于伸臂桁架的应力响应和位移响应变化规律，确定应力响应和位移差响应之间的映射关系；
获取伸臂桁架在竖直方向上的位移实测数据；
根据位移实测数据和映射关系估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据。
接下来执行步骤S32，基于施工阶段竖向位移监测数据估计延迟连接方案的伸臂桁架应力。其中，所述施工阶段竖向位移监测数据包括每个施工阶段下伸臂桁架位移监测杆件两端的竖向位移数据。获取的是伸臂桁架两端的位移响应，计算位移差响应，确定应力响应与竖向位移差响应之间的映射关系。
当伸臂桁架采用延迟连接的合拢方案，在伸臂桁架安装之前，不能直接通过应力监测传感器获取杆件的实时应力，因此基于不同合拢方案下伸臂桁架的应力和位移响应变化规律，寻找应力和位移差之间的映射关系。通过监测获取伸臂桁架连接的内外筒的相对位移差来预测当前合拢伸臂桁架后应力发展趋势，竖向位移监测点布置在应力监测伸臂桁架杆件两端，与核心筒和框架柱连接的核心筒和框架柱上，实时获取竖向位移数据，进而估计伸臂桁架当下合拢会产生的附加应力。
若一共有M个施工阶段，伸臂桁架关键杆件随施工阶段变化的应力响应矩阵：
C＝[C(t1) C(t2) … C(tm) … C(tM)]
式中C(tm)为第m个施工阶段时伸臂桁架关键杆件的应力值。
伸臂桁架关键杆件随施工阶段变化的位移响应矩阵：
ΔD＝[ΔD(t1) ΔD(t2) … ΔD(tm) … ΔD(tM)]
式中ΔD(tm)为第m个施工阶段时伸臂桁架关键杆件两端竖向位移差。
伸臂桁架竖向位移差与应力的响应映射关系：
C＝bΔD+a
其中：
Figure BDA0003557718720000121
式中
Figure BDA0003557718720000122
为M个施工阶段伸臂桁架应力平均值，Ci为第i个施工阶段伸臂桁架应力值，
Figure BDA0003557718720000123
为M个施工阶段伸臂桁架两端竖向位移差平均值，ΔDi为第i个施工阶段伸臂桁架两端竖向变形差。
基于竖向位移监测数据的伸臂桁架应力响应估计：
C估计＝bΔD实测+a
一些实施例中，所述步骤104基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻，包括：
确定应力阈值，所述应力阈值为每个施工阶段下所有伸臂桁架应力监测杆件在施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力值中的极大值；
根据所述应力阈值和所述应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻。
接下来执行步骤S4，基于应力阈值实时监控伸臂桁架应力及调整最早合拢时刻。
其中，所述应力阈值为每个施工阶段下所有伸臂桁架应力监测杆件在施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力值中的极大值。
通过施工模拟分析获取t时刻时关键杆件在U种施工阶段荷载工况下的最大组合应力CS，同一施工阶段取L根关键杆件中应力最大值作为应力阈值
Figure BDA0003557718720000131
进而获取随施工阶段变化的伸臂桁架应力阈值矩阵
Figure BDA0003557718720000132
Figure BDA0003557718720000133
式中
Figure BDA0003557718720000134
为伸臂桁架杆件在施工阶段第u种荷载工况下最大组合应力；CSl(t)为施工阶段第l根关键杆件在t时刻U种施工阶段荷载工况下最大组合应力。式中
Figure BDA0003557718720000135
为第m个施工阶段伸臂桁架杆件应力阈值，m＝1，2，…，M。
若采用临时铰接再刚接方案，则可以将随施工进度的实时应力数据与阈值曲线对比，若实时应力监测数据超过阈值，则考虑采用延迟合拢伸臂桁架的施工方案，若伸臂桁架实时应力监测数据远远低于阈值，则考虑提前闭合伸臂桁架。若采用延迟连接方案，则先基于竖向位移监测数据对伸臂桁架进行应力响应估计，若超过阈值，则考虑继续延迟连接，若远远低于阈值，则考虑提前连接。
一些实施例中，所述步骤105基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，包括：
通过施工模拟分析，计算出多个施工阶段的临时结构最大层间位移角及其发生的位置，并将其设置为水平位移监测点；
利用全站仪测量结构位移获取实时风荷载下的结构水平位移，计算实际层间位移角，用以评估临时结构刚度。
接下来执行步骤S5，基于水平位移监测实时评估临时结构刚度及调整最晚合拢时刻。
其中，所述水平位移监测点位置通过施工阶段多个临时结构在风荷载作用下最大层间位移角发生楼层确定。
通过施工模拟分析，计算出多个施工阶段临时结构最大层间位移角及其发生的位置，并将其设置为水平位移监测点，利用全站仪测量结构位移获取实时风荷载下的结构水平位移，计算层间位移角，从而评估结构刚度。若层间位移角接近或超过规范限值，应当考虑提前闭合伸臂桁架，从而保证施工过程中结构的刚度和稳定性。
施工阶段临时结构最大层间位移角：
θ＝Δu/
选择临时结构最大层间位移角发生楼层布置水平位移监测位置，层高为h，通过监测获取结构实时水平位移Δu，则计算出实时层间位移角为Δu/h，并且与规范限值θe比较，评估结构的刚度是否满足要求，若层间位移角接近或超过规范限值θe，应当考虑提前闭合伸臂桁架。
需要说明的是，本发明上述实施例所应用的结构模型是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域技术人员在本发明的保护范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变形。
本发明上述实施例所提供的超高层结构伸臂桁架施工监控方法，同时考虑了伸臂桁架受力和施工阶段临时结构性能，保证了服役阶段伸臂桁架具有安全冗余度以及施工过程中结构刚度满足要求。
本申请的实施例还提供一种超高层结构伸臂桁架施工监控装置，包括：
第一获取模块，用于获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
确定模块，用于根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置；
第二获取模块，用于获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
估计模块，用于根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
第一调整模块，用于基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
第二调整模块，用于基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体步骤已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不再详细阐述说明。上述监控装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种超高层结构伸臂桁架施工监控方法，其特征在于，包括：
获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，并获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取伸臂桁架的应力响应和位移响应，包括：
确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，作为应力响应；
根据伸臂桁架的每个杆件两端在竖直方向上的位移确定位移差响应。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定伸臂桁架的每个杆件的最大组合应力，包括：
获取每个杆件的任意截面上的第一组合应力；
获取每个杆件上若干截面的第二组合应力；
根据每个杆件的第二组合应力确定该杆件的最大组合应力。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据所述应力响应，计算伸臂桁架的所有杆件的最大组合应力值；
将产生应力最大值的杆件作为伸臂桁架的关键杆件；
基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于关键杆件确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置，包括：
根据当前阶段确定对应的应力限值；
将每个关键杆件的应力响应与应力限值进行对比；
如果关键杆件的应力响应低于应力限值，则不将该关键杆件作为应力监测位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前阶段确定对应的应力限值，包括：
根据当前阶段确定对应的基本工况；
如果当前阶段为施工阶段，则将自重+收缩+徐变作为基本工况；
如果当前阶段为服役阶段，则将恒荷载+活荷载+收缩+徐变作为基本工况；
将基本工况下的杆件应力响应作为应力限值。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据，包括：
基于伸臂桁架的应力响应和位移响应变化规律，确定应力响应和位移差响应之间的映射关系；
获取伸臂桁架在竖直方向上的位移实测数据；
根据位移实测数据和映射关系估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据。
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻，包括：
确定应力阈值，所述应力阈值为每个施工阶段下所有伸臂桁架应力监测杆件在施工阶段荷载组合工况下的最大组合应力值中的极大值；
根据所述应力阈值和所述应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻。
9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，包括：
通过施工模拟分析，计算出多个施工阶段的临时结构最大层间位移角及其发生的位置，并将其设置为水平位移监测点；
利用全站仪测量结构位移获取实时风荷载下的结构水平位移，计算实际层间位移角，用以评估临时结构刚度。
10.一种超高层结构伸臂桁架施工监控装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取伸臂桁架的应力响应和位移响应；
确定模块，用于根据所述应力响应确定临时铰接方案的伸臂桁架应力监测位置；
第二获取模块，用于获取临时铰接方案的伸臂桁架的应力实测数据；
估计模块，用于根据所述应力响应和所述位移响应估计延迟连接方案的伸臂桁架的应力实际数据；
第一调整模块，用于基于伸臂桁架的应力实测数据或应力实际数据调整最早合拢时刻；
第二调整模块，用于基于水平位移监测实时评估临时结构刚度，并调整最晚合拢时刻。
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