一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及大跨径拱桥，尤其涉及一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、乌蒙山特大桥为首座大跨度钢桁-混凝土组合拱桥，建成后其主桥跨径达到270米，其采用无塔架、可横移式的缆索吊装系统施工，缆索吊机悬臂拼接法施工时，拱肋悬臂下外刚度较低，需要设置横向的侧浪风索以提高抗风稳定性。

2、侧浪风索的布置位置、水平角度及索力控制会对拱圈稳定性造成很大影响，侧浪风索的布置并没有严格的形式，在地形允许的情况下尽量对称布置，以避免产生不对称的索力，确定其布置位置后，通过计算可知其水平角度，但是在索力控制时如果控制不当，则对拱肋轴线和标高等造成影响。

3、现有技术中通常是用起重机将拱肋悬臂吊装到位后，人工手拉葫芦调整索力，且需要来回不断的对索力进行调整，直至拱肋轴线和标高达到设计要求，最后再放松起重机吊点，起重机吊装时间长，对施工环境和施工时风力要求较高，且来回的调整索力，对施工进度造成很大影响。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供了一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法、系统、设备及介质，从而有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法，包括如下步骤：

3、在每个侧浪风索底座上设置索力调节机构；

4、将拱肋悬臂节段吊装到位后，与对应的侧浪风索进行连接；

5、所述索力调节机构对侧浪风索进行预紧，使侧浪风索的索力达到第一阈值后，起吊点松开该拱肋悬臂节段；

6、实时采集该拱肋悬臂节段的轴线与标高，根据其与设计值的差值，反馈至所述索力调节机构，对索力进行调整，直至该拱肋悬臂节段的轴线与标高达到设计值。

7、进一步地，所述对索力进行调整，包括：

8、当该拱肋悬臂节段的标高与设计值产生偏差时，同时调整两侧的侧浪风索的索力，使两侧的索力同步增加或减小；

9、当该拱肋悬臂节段的轴线与设计值产生偏差时，先调整单侧的侧浪风索的索力，对轴线偏向的另一侧的侧浪风索的索力进行增加，且若：

10、调整的该侧的侧浪风索的索力达到第二阈值，且该拱肋悬臂节段的轴线仍未达到设计值，则停止调整该侧的侧浪风索索力，并减少另一侧的侧浪风索的索力，直至轴线达到设计值。

11、进一步地，所述第一阈值为该侧浪风索预计算索力值的90％；

12、所述第二阈值为该侧浪风索预计算索力值的110％。

13、进一步地，所述对索力进行调整时：

14、

15、

16、其中，fb(t)为所述索力调节机构的调节位移量与时间的关系函数；a为索力调节机构的调节位移量与索力值的对应关系，t为时间，k为比例系数，ti为积分系数，td为微分系数，μ为轴线或标高的设计值，b(t)为轴线或标高与时间的关系函数，c为轴线或标高与索力值的对应关系。

17、进一步地，所述实时采集该拱肋悬臂节段的轴线与标高，包括：

18、在拱肋悬臂节段的侧面和正面分别设置两观察点，在两所述观察点处对该拱肋悬臂节段进行图像采集；

19、对采集的图像进行预处理，对拱肋悬臂节段的特征进行提取；

20、计算图像中轴线与标高的值，根据所述观察点与该拱肋悬臂节段的距离，计算出轴线与标高的实际值。

21、进一步地，所述对拱肋悬臂节段的特征进行提取，包括：

22、在采集的图像中设置感兴趣区域，对感兴趣区域外的像素点进行剔除；

23、在所述感兴趣区域内，通过预训练的特征提取模型，对拱肋悬臂节段的侧面曲线特征或正面轴线特征进行提取。

24、进一步地，所述特征提取模型预训练包括：

25、设定样本集，对所述样本集设立标签；

26、将所述样本集划分为训练集和验证集；

27、设定所述特征提取模型的卷积层和池化层的参数，并通过所述训练集对所述特征提取模型进行特征提取训练；

28、使用所述验证集对所述特征提取模型进行验证，并对所述卷积层和池化层的参数进行优化；

29、重复模型的训练过程和参数优化过程，直至所述特征提取模型的准确率达到要求。

30、本发明还包括一种大跨径拱桥侧浪风索调节系统，运行时使用如上述的跨径拱桥侧浪风索调节方法，包括：

31、索力调节机构，所述索力调节机构设置于侧浪风索底座，对侧浪风索的索力进行调节；

32、采集模块，所述采集模块用于实时采集拱肋悬臂节段的轴线与标高；

33、控制模块，所述控制模块用于在拱肋悬臂节段吊装到位与对应的侧浪风索进行连接后，控制对应的所述索力调节机构进行预紧，使侧浪风索的索力达到第一阈值；

34、且在起吊点松开该拱肋悬臂节段后，获取所述采集模块采集的数据，并计算轴线与标高与设计值的差值，控制所述索力调节机构对索力进行调节，并判断该拱肋悬臂节段的轴线与标高是否达到设计值。

35、本发明还包括一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。

36、本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

37、本发明的有益效果为：本发明通过在每个侧浪风索底座上设置索力调节机构，在将拱肋悬臂节段吊装到位并与对应的侧浪风索连接后，先对侧浪风索进行预紧，使其索力达到第一阈值，此时即可将起吊点松开，然后实时采集拱肋悬臂节段的轴线与标高，根据其与设计值的差值，反馈至索力调节机构，对索力进行调整，直到该拱肋悬臂节段的轴线与标高达到设计值。一方面无需人工手拉葫芦进行来回的索力调整，另一方面可以大幅减少起重机对拱肋悬臂节段的吊装时间，提高施工效率，对施工环境和施工时风力要求大幅降低。

技术特征：

1.一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述对索力进行调整，包括：

3.根据权利要求2所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述第一阈值为该侧浪风索预计算索力值的90％；

4.根据权利要求2所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述对索力进行调整时：

5.根据权利要求1所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述实时采集该拱肋悬臂节段的轴线与标高，包括：

6.根据权利要求5所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述对拱肋悬臂节段的特征进行提取，包括：

7.根据权利要求6所述的大跨径拱桥侧浪风索调节方法，其特征在于，所述特征提取模型预训练包括：

8.一种大跨径拱桥侧浪风索调节系统，其特征在于，运行时使用如权利要求1至7任一项所述的跨径拱桥侧浪风索调节方法，包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及大跨径拱桥技术领域，尤其涉及一种大跨径拱桥侧浪风索调节方法、系统、设备及介质，包括如下步骤：在每个侧浪风索底座上设置索力调节机构；将拱肋悬臂节段吊装到位后，与对应的侧浪风索进行连接；索力调节机构对侧浪风索进行预紧，使侧浪风索的索力达到第一阈值后，起吊点松开该拱肋悬臂节段；实时采集该拱肋悬臂节段的轴线与标高，根据其与设计值的差值，反馈至索力调节机构，对索力进行调整，直至该拱肋悬臂节段的轴线与标高达到设计值。本发明中，一方面无需人工手拉葫芦进行来回的索力调整，另一方面可以大幅减少起重机对拱肋悬臂节段的吊装时间，提高施工效率，对施工环境和施工时风力要求大幅降低。

技术研发人员：刘明俊,刘骁凡,郭鸿杰,张胜林,张力,王昌林,邢海波,宗卫,陈磊,尹波,郭泳君,常海宁,徐令,魏驰原,颜安帮
受保护的技术使用者：贵州省公路工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14