台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法及系统与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法及系统。

背景技术：

1、近年来，高层建筑采用的模架施工技术由最初的滑模、爬模逐步向整体钢平台模架体系发展。相较于传统的滑模和爬模技术，整体钢平台模架体系具有更优的装备整体性、建筑体型适应性及高空作业安全性，且能够有效提升施工效率和保障施工质量。因此，整体钢平台模架体系已成为当前高层建筑施工中最为重要的施工装备之一。

2、整体钢平台模架体系在施工过程中，受限于其体系转换及高空作业等不利条件，存在较大的安全隐患，尤其是在台风恶劣天气的影响下，无法判断施工装备是否安全。专利申请号为“202310228487.8”和专利申请号为“201910681596.9”的中国发明专利，公开了用风速风向传感器、位移传感器、加速度传感器、倾斜传感芯片等电子设备采集高层建筑在台风天气中的数据，根据采集的数据开展了台风环境中高层建筑物主体结构风致位移状态的评估及结构中各项安全指标，如倾斜、振动、沉降、应变、温度等变化监测预警。但由于台风天气的特殊性及施工过程中楼层的不断增高，整体钢平台风致响应会根据荷载及自振频率的变化而变化。因此，为避免恒定的监测频率导致结果精确度下降，监测设备还需要根据台风等级及楼层高度调整相应频率以降低数据误差，从而有利于准确判断超高层建筑整体钢平台模架的安全性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种在建高层建筑所用的整体钢平台模架体系监测系统在台风环境中的频率调节方案及安全预警方法，以便准确判断台风经过时，整体钢平台模架体系的安全性和可靠性。通常来说，沿海强风地带的高层建筑在建造过程中受到风致灾害的安全问题突出，能否在台风荷载作用下对其安全状态开展精确监测，关系到对施工装备的可靠性、施工过程的舒适度及安全性的有效评估。由于台风环境因素的不可控性，整体钢平台模架体系的多变性及施工工序的复杂交叉性，监测系统需要多项指标协同评估整体钢平台模架的安全性，因此相较于常规监测技术手段，本方案采用频率调节实现了对高层建筑整体钢平台模架体系的安全监测。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，包括检测器组件，检测器组件用于采集整体钢平台模架体系的监测数据；

3、根据台风等级变化和高层建筑的楼层增高情况，设置检测器组件的采集频率，使采集频率与整体钢平台模架体系在台风天气中的风荷载振动响应相匹配；

4、用检测器组件采集到的安全数据评估所述整体钢平台模架体系的安全性。

5、进一步地，设定当台风等级为8～12级时，在台风天气中的采集频率为在常态风天气中的采集频率的5倍。

6、进一步地，设定当台风等级为12～14级时，在台风天气中的采集频率为在常态风天气中的采集频率的10倍。

7、进一步地，设定当台风等级＞14级时，在台风天气中的采集频率为在常态风天气中的采集频率的20倍。

8、进一步地，根据风剖面指数律公式，高度为z处的风速vz＝vref×(z/zref)α，其中vz表示高度为z处的风速，vref表示参考高度zref处的风速，通常取为10m，α为风剖面幂指数。考虑到风压和风速的平方关系，设定b类地貌风压剖面指数为0.3。则设定高层建筑以10m高度为施工楼层基准，楼层每增高n×10m，则采集频率提高n0.30倍。

9、进一步地，检测器组件包括：

10、位移传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的位移距离；

11、倾角传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的倾斜角度；

12、位移传感器采集到的整体钢平台模架体系在台风天气中的位移距离与倾角传感器采集到的整体钢平台模架体系在台风天气中的倾斜角度相互验证；

13、验证过程：整体钢平台模架体系的倾斜角度乘以柱子的几何高度与整体钢平台模架体系的位移距离相互验证。

14、进一步地，检测器组件包括：

15、加速度传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的加速度响应变化数据；

16、三维风速仪，用于采集台风的风速；

17、三维风速仪采集到的台风的风速与加速度传感器采集到的整体钢平台模架体系在台风天气中的加速度响应变化数据相互验证；

18、验证过程：根据台风的风速极值数据的变化，分析整体钢平台模架体系的加速度响应变化数据与平均风速的关系。

19、本发明还公开了一种安全监测系统，包括：

20、位移传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的位移距离；

21、倾角传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的倾斜角度；

22、三维风速仪，用于采集台风的风速；

23、加速度传感器，用于采集整体钢平台模架体系在台风天气中的加速度响应变化数据；

24、数据传输模块，用于不同传感器分模块数据的接收和传输；

25、数据分析模块，与数据传输模块电连接，数据分析模块用于分析各类传感器检测到的数据并输出高层建筑整体钢平台施工环境的安全性结果。

26、本发明的有益效果在于：在台风天气中，通过提高检测器组件的采集频率，使采集频率与整体钢平台模架体系在台风天气中的风荷载振动响应相匹配，提高检测器组件采集到的整体钢平台模架体系施工监测数据的准确性，进而准确判断在高层建筑施工到不同高度时，该施工装备处于台风天气中的安全性并进行预警，进而准确判断在经过台风天气的影响后，整体钢平台模架体系的施工环境是否安全。

技术特征：

1.台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，包括检测器组件，所述检测器组件用于采集整体钢平台模架体系的安全数据，其特征在于：

2.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于：当台风等级为8～12级时，在台风天气中的所述采集频率为在常态风天气中的所述采集频率的5倍。

3.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于：当台风等级为12～14级时，在台风天气中的所述采集频率为在常态风天气中的所述采集频率的10倍。

4.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于：当台风等级＞14级时，在台风天气中的所述采集频率为在常态风天气中的所述采集频率的20倍。

5.根据权利要求1所述用于在台风环境中的高层建筑整体钢平台模架的安全监测方法，其特征在于：所述高层建筑的层数每增高n*10

6.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于，所述检测器组件包括：

7.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于，所述检测器组件包括：

8.根据权利要求1所述台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，其特征在于，所述检测器组件包括：

9.一种安全监测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及台风环境中高层建筑整体钢平台模架安全监测方法，包括检测器组件，所述检测器组件用于采集整体钢平台模架体系的安全数据，根据台风等级变化和高层建筑的楼层增高情况，设置所述检测器组件的采集频率，使所述采集频率与所述整体钢平台模架体系在台风天气中的风荷载振动响应相匹配；用所述检测器组件采集到的所述安全数据评估所述整体钢平台模架体系的安全性。采用本发明能够准确判断台风经过时整体钢平台模架体系的安全性及在台风影响下该施工装备的施工环境是否安全。

技术研发人员：张鑫鑫,任宝双,张克胜,陈洪敏,汪钲东,白凡
受保护的技术使用者：中交建筑集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7