【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及建筑工程，尤其涉及一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法。
技術介紹
1、大型索承網格屋蓋結構廣泛應用于大型建筑中，通過索和網格的共同作用來承受外部荷載，這種結構具有跨度大、重量輕、造型美觀等優點，但同時也帶來了設計與施工上的諸多挑戰，特別是在大跨度結構中，索的松弛、變形及張拉力變化可能導致結構承載能力下降或失穩，這不僅增加了施工成本，還影響了施工周期的縮短與效率的提升，在大型索承網格屋蓋的設計過程中，縮尺模型試驗是驗證結構性能的重要手段，然而，現有的縮尺模型試驗在模擬實際施工條件時面臨著諸多技術難題：(1)材料強度相似性：由于大型索承網格屋蓋通常采用高強度鋼材，如q460或q355等，這些材料在縮尺模型中難以直接應用，因為縮尺后的模型桿件尺寸較小，市面上難以找到與之匹配的薄規格高強度鋼材，這導致縮尺模型的材料強度與實際工程存在顯著差異，影響了試驗結果的準確性；(2)結構受力等效性：縮尺模型需要滿足幾何相似、力學相似和材料相似原則，然而，在實際操作中，由于材料強度的差異和縮尺比例的限制，很難實現結構受力的完全等效，這可能導致縮尺模型在試驗過程中的受力狀態與實際工程存在偏差，從而無法準確反映實際結構的性能；(3)實時監測索力變化：在大型索承網格屋蓋中，索的受力狀態對整個結構的穩定性至關重要，然而，現有的監測技術難以在縮尺模型試驗中實現對索力變化的實時監測，這導致試驗過程中無法及時發現和解決索的松弛、變形等問題，從而影響了試驗結果的可靠性和準確性。
技術實現思路
1、有鑒
2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，具體包括：
4、依據索承網格屋蓋的結構，通過有限元分析軟件建立三維有限元模型；
5、依據項目需求，確定三維有限元模型的相似比和成品鋼材強度，得到縮尺模型；
6、布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上；
7、在施工過程模擬中，依據光纖光柵自感知鋼絞線實時監測縮尺模型拉索的索力變化，從而實現索承網格屋蓋的縮尺模型試驗。
8、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的進一步可選方案，所述依據項目需求，確定三維有限元模型的相似比和成品鋼材強度，得到縮尺模型，具體包括：
9、根據具體項目的結構特點和試驗預算情況，確定三維有限元模型的相似比，得到初始縮尺模型；
10、通過截面等效處理方法或采用高強度鋼材方法或減少榀數方法，設計初始縮尺模型的成品鋼材強度，得到最終的縮尺模型。
11、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的進一步可選方案，所述布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上，具體包括：
12、在縮尺模型的環向拉索、徑向拉索和下拉索上布置光纖光柵自感知鋼絞線，所述光纖光柵自感知鋼絞線由若干根高強度鋼絲扭絞而成，光纖光柵復合傳感筋嵌入在鋼絞線的核心鋼絲凹槽中；
13、通過信號采集設備與光纖光柵復合傳感筋進行連接，并在未加載的靜態條件下進行初始數據采集，記錄環向拉索、徑向拉索和下拉索在無應力狀態下的基準索力值；
14、初始數據采集完成后，實時監測環向拉索、徑向拉索和下拉索的受力情況。
15、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的進一步可選方案，所述光纖光柵傳感筋在每條拉索的不同位置設置至少一個測點，測點的柵區長度為5mm至20mm。
16、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的進一步可選方案，所述在施工過程模擬中，依據光纖光柵自感知鋼絞線實時監測縮尺模型拉索的索力變化，具體包括：
17、在縮尺模型的基座上按照設計要求進行環向拉索和徑向拉索的鋪設，光纖光柵自感知鋼絞線實時監測初始鋪設狀態下的索力情況；
18、完成環向拉索和徑向拉索的鋪設后，使用提升工具將徑向拉索的一端與縮尺模型的主體結構連接，并同步提升環向拉索和徑向拉索，光纖光柵自感知鋼絞線實時監測拉索的受力變化；
19、索網結構提升到預定高度后，開始安裝下拉索，并確保下拉索的長度和初始張力符合設計要求，下拉索安裝完成后，對其進行初始張拉，光纖光柵自感知鋼絞線實時監測下拉索的張力變化；
20、根據工程設計要求和受力分布規劃吊裝順序，逐步吊裝索承網格結構單元，當所有索承網格結構單元全部吊裝完成后，使用光纖光柵自感知鋼絞線對整個索承網格結構的受力狀態進行全面檢測。
21、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的進一步可選方案，所述方法還包括對施工完成后的索承網格結構進行全面受力檢測，具體包括：
22、對環向拉索、徑向拉索及下拉索的受力狀態進行檢測，得到整個索承網格結構在無外部荷載的靜態條件下的張力分布情況；
23、對索承網格結構的關鍵節點進行應力監測，得到關鍵節點應力情況。
24、一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗系統，包括：
25、建立模塊，用于依據索承網格屋蓋的結構，通過有限元分析軟件建立三維有限元模型；
26、確定模塊，用于依據項目需求，確定三維有限元模型的相似比和成品鋼材強度，得到縮尺模型；
27、布置模塊，用于布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上；
28、監測模塊，用于在施工過程模擬中，依據光纖光柵自感知鋼絞線實時監測縮尺模型拉索的索力變化，從而實現索承網格屋蓋的縮尺模型試驗。
29、作為所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗系統的進一步可選方案，所述系統還包括：
30、張力分布檢測模塊，用于在施工完成后，對環向拉索、徑向拉索及下拉索的受力狀態進行檢測，得到整個索承網格結構在無外部荷載的靜態條件下的張力分布情況；
31、鍵節點應力檢測模塊，用于在施工完成后，對索承網格結構的關鍵節點進行應力監測，得到關鍵節點應力情況。
32、一種計算設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的步驟。
33、一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的步驟。
34、本專利技術的有益效果是：通過有限元分析軟件建立三維有限元模型，可以精確模擬索承網格屋蓋的結構特性，包括其受力狀態、變形情況等，為后續的縮尺模型設計提供可靠的理論基礎，相似比和成品鋼材強度的確定，使得縮尺模型能夠準確反映原結構的力學行為，從而在保證試驗安全的前提下，提高試驗的準確性和有效性，布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上，可以實時監測拉索的索力變化，光纖光柵傳感器具有高精度、高靈敏度和長期穩定性等優本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，具體包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述依據項目需求，確定三維有限元模型的相似比和成品鋼材強度，得到縮尺模型，具體包括：
3.根據權利要求2所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上，具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述光纖光柵傳感筋在每條拉索的不同位置設置至少一個測點，測點的柵區長度為5mm至20mm。
5.根據權利要求4所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述在施工過程模擬中，依據光纖光柵自感知鋼絞線實時監測縮尺模型拉索的索力變化，具體包括：
6.根據權利要求5所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述方法還包括對施工完成后的索承網格結構進行全面受力檢測，具體包括：
7.一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗系統，其特征在于，包括：
9.一種計算設備，其特征在于，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-6中任意一項所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-6中任意一項所述用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，具體包括：
2.根據權利要求1所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述依據項目需求，確定三維有限元模型的相似比和成品鋼材強度，得到縮尺模型，具體包括：
3.根據權利要求2所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述布置光纖光柵自感知鋼絞線在縮尺模型的拉索上，具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述光纖光柵傳感筋在每條拉索的不同位置設置至少一個測點，測點的柵區長度為5mm至20mm。
5.根據權利要求4所述的一種用于索承網格屋蓋的縮尺模型試驗方法，其特征在于，所述在施工過程模擬中，依據光纖光柵自感知鋼絞線實時監測縮尺模型拉索的索力變化，具體包括：
【專利技術屬性】
技術研發人員：區彤，郝瑋，丘友威，馬明，劉雪兵，
申請(專利權)人：廣東省建筑設計研究院集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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