本發(fā)明涉及領(lǐng)域，特別是涉及一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、裝配式建筑是指用預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑，通過將設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配式構(gòu)件的拆分，將拆分的裝配式構(gòu)件進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，在裝配式建筑建造時(shí)僅需要將裝配式構(gòu)件按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組裝，可以全面提升建筑品質(zhì)和建造效率。并且隨著設(shè)計(jì)能力與裝配式構(gòu)件生產(chǎn)水平的不斷進(jìn)步，裝配式建筑的設(shè)計(jì)、構(gòu)件拆分以及組裝效果都有巨大的提升，裝配式建筑也逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。

2、現(xiàn)有的裝配式建筑根據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)需要大量使用緊固件緊固預(yù)制構(gòu)件，區(qū)別于機(jī)械領(lǐng)域緊固件的防松檢測，由于建筑中緊固件往往受力更大更易受到金屬疲勞和建筑自重影響，傳統(tǒng)的放松預(yù)警難以滿足裝配式建筑的實(shí)際使用。即機(jī)械緊固件防松多以失效為標(biāo)準(zhǔn)，但在裝配式建筑中失效為標(biāo)準(zhǔn)檢測會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn)處理的滯后，造成額外的人員傷亡。

3、因此現(xiàn)需一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)針對建筑緊固件使用，充分考慮建筑自重和變形特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的裝配式建筑根據(jù)裝配式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)需要大量使用緊固件緊固預(yù)制構(gòu)件，區(qū)別于機(jī)械領(lǐng)域緊固件的防松檢測，由于建筑中緊固件往往受力更大更易受到金屬疲勞和建筑自重影響，傳統(tǒng)的放松預(yù)警難以滿足裝配式建筑的實(shí)際使用的問題，提供了一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，通過引入裝配式構(gòu)件形變趨勢，解決了上述問題。

2、本發(fā)明提供了一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，包括螺栓對照模塊、組裝體重心檢測裝置、螺栓松動(dòng)檢測裝置、組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊、組裝緊固關(guān)系模塊、松動(dòng)預(yù)測模塊和失效預(yù)警模塊，

3、螺栓松動(dòng)檢測裝置檢測螺栓緊固狀況并將螺栓緊固狀況發(fā)送至組裝體整體松動(dòng)監(jiān)測模塊，組裝體重心檢測裝置通過近期組裝體重心檢測數(shù)據(jù)生成重心變化趨勢數(shù)據(jù)并將組裝體重心變化趨勢發(fā)送至組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊，組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊通過調(diào)取螺栓對照模塊中螺栓受力對照關(guān)系結(jié)合螺栓緊固狀況和組裝體重心變化趨勢數(shù)據(jù)通過有限元數(shù)據(jù)判斷整體組裝體形變趨勢，松動(dòng)預(yù)警模塊根據(jù)組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊的緊固節(jié)點(diǎn)受力情況和螺栓松動(dòng)檢測裝置的歷史檢測數(shù)據(jù)對各緊固節(jié)點(diǎn)松動(dòng)情況做出判斷和預(yù)警，失效預(yù)警模塊根據(jù)螺栓松動(dòng)檢測裝置檢測的各緊固節(jié)點(diǎn)的緊固件緊固情況和松動(dòng)閾值進(jìn)行比較，并對超過松動(dòng)閾值的緊固節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，組裝緊固關(guān)系模塊組裝體各裝配式構(gòu)件和緊固件的物理數(shù)據(jù)建模并將模型有限元數(shù)據(jù)提供給組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊。

4、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，螺栓對照模塊用于將所有的緊固件節(jié)點(diǎn)遍歷為數(shù)據(jù)表，根據(jù)所緊固的裝配構(gòu)件形狀選取軸向?qū)ΨQ或軸向最接近的若干螺栓，在數(shù)據(jù)表中關(guān)聯(lián)，并根據(jù)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間的距離和同一構(gòu)件上的對應(yīng)數(shù)量對力學(xué)影響因子進(jìn)行賦值，距離越近或?qū)?yīng)數(shù)量越少則賦值越大。

5、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，組裝緊固關(guān)系模塊用于將裝配式構(gòu)件作為一個(gè)組裝體進(jìn)行體積建模，且在組裝體的體積建模上根據(jù)緊固件位置附加緊固節(jié)點(diǎn)，根據(jù)緊固節(jié)點(diǎn)的緊固面計(jì)算理想的緊固長度，并根據(jù)理想緊固長度輸出螺栓松動(dòng)檢測裝置的理想狀態(tài)下電阻測值。

6、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，松動(dòng)預(yù)測模塊的預(yù)測方法為：根據(jù)整體組裝體形變趨勢的結(jié)果調(diào)取各緊固節(jié)點(diǎn)位置的扭轉(zhuǎn)趨勢，將組裝體的重量分解到扭轉(zhuǎn)趨勢方向上，將扭轉(zhuǎn)趨勢方向受力均分分解至各緊固節(jié)點(diǎn)的螺栓軸向，將對應(yīng)位置的螺栓受力合成關(guān)聯(lián)緊固件的總受力并根據(jù)螺栓距離重心的距離以及同一構(gòu)件上的對應(yīng)關(guān)聯(lián)構(gòu)件數(shù)量對關(guān)聯(lián)緊固件的總受力重新分配，各緊固節(jié)點(diǎn)受力等于距離賦值乘關(guān)聯(lián)賦值乘關(guān)聯(lián)緊固件的總受力，各關(guān)聯(lián)緊固件之間距離賦值之和以及關(guān)聯(lián)賦值之和均為1。

7、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，組裝體重心檢測裝置為設(shè)置在裝配式構(gòu)件關(guān)鍵結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上的若干陀螺儀。

8、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，螺栓松動(dòng)檢測裝置為兩端分別設(shè)置在螺栓端部和螺母一側(cè)的電阻測量電路。

9、本發(fā)明所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，作為優(yōu)選方式，數(shù)據(jù)表中的螺栓關(guān)聯(lián)關(guān)系可傳遞。

10、本發(fā)明有益效果如下：

11、本系統(tǒng)充分考慮了裝配式建筑的形變趨勢問題，將建筑自重作為緊固件松動(dòng)的考量因素之一，同時(shí)合理的模擬了緊固件在實(shí)際大自重結(jié)構(gòu)中受力的關(guān)聯(lián)性，使得緊固件松動(dòng)趨勢的受力影響因素更合理，通過對比緊固件失效閾值和理論軸向受力獲得更準(zhǔn)確的緊固件松動(dòng)預(yù)警信息。

技術(shù)特征：

1.一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：包括螺栓對照模塊、組裝體重心檢測裝置、螺栓松動(dòng)檢測裝置、組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊、組裝緊固關(guān)系模塊、松動(dòng)預(yù)測模塊和失效預(yù)警模塊，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述螺栓對照模塊用于將所有的緊固件節(jié)點(diǎn)遍歷為數(shù)據(jù)表，根據(jù)所緊固的裝配構(gòu)件形狀選取軸向?qū)ΨQ或軸向最接近的若干螺栓，在數(shù)據(jù)表中關(guān)聯(lián)，并根據(jù)關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間的距離和同一構(gòu)件上的對應(yīng)數(shù)量對力學(xué)影響因子進(jìn)行賦值，所述距離越近或所述對應(yīng)數(shù)量越少則賦值越大。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述組裝緊固關(guān)系模塊用于將裝配式構(gòu)件作為一個(gè)組裝體進(jìn)行體積建模，且在組裝體的體積建模上根據(jù)緊固件位置附加緊固節(jié)點(diǎn)，根據(jù)緊固節(jié)點(diǎn)的緊固面計(jì)算理想的緊固長度，并根據(jù)理想緊固長度輸出所述螺栓松動(dòng)檢測裝置的理想狀態(tài)下電阻測值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述松動(dòng)預(yù)測模塊的預(yù)測方法為：根據(jù)整體組裝體形變趨勢的結(jié)果調(diào)取各緊固節(jié)點(diǎn)位置的扭轉(zhuǎn)趨勢，將組裝體的重量分解到所述扭轉(zhuǎn)趨勢方向上，將扭轉(zhuǎn)趨勢方向受力均分分解至各緊固節(jié)點(diǎn)的螺栓軸向，將對應(yīng)位置的螺栓受力合成關(guān)聯(lián)緊固件的總受力并根據(jù)螺栓距離重心的距離以及同一構(gòu)件上的對應(yīng)關(guān)聯(lián)構(gòu)件數(shù)量對關(guān)聯(lián)緊固件的總受力重新分配，各緊固節(jié)點(diǎn)受力等于距離賦值乘關(guān)聯(lián)賦值乘關(guān)聯(lián)緊固件的總受力，各關(guān)聯(lián)緊固件之間距離賦值之和以及所述關(guān)聯(lián)賦值之和均為1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述組裝體重心檢測裝置為設(shè)置在裝配式構(gòu)件關(guān)鍵結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上的若干陀螺儀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述螺栓松動(dòng)檢測裝置為兩端分別設(shè)置在螺栓端部和螺母一側(cè)的電阻測量電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)表中的螺栓關(guān)聯(lián)關(guān)系可傳遞。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高穩(wěn)定性螺栓松動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，包括螺栓對照模塊、組裝體重心檢測裝置、螺栓松動(dòng)檢測裝置、組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊、組裝緊固關(guān)系模塊、松動(dòng)預(yù)測模塊和失效預(yù)警模塊，螺栓松動(dòng)檢測裝置將螺栓緊固狀況發(fā)送至組裝體整體松動(dòng)監(jiān)測模塊，組裝體重心檢測裝置通過重心變化趨勢數(shù)據(jù)并將組裝體重心變化趨勢發(fā)送至組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊，組裝體整體松動(dòng)監(jiān)控模塊通過有限元數(shù)據(jù)判斷整體組裝體形變趨勢，松動(dòng)預(yù)警模塊上述數(shù)據(jù)做出判斷和預(yù)警。本系統(tǒng)充分考慮了裝配式建筑的形變趨勢問題，將建筑自重作為緊固件松動(dòng)的考量因素之一，同時(shí)合理地模擬了緊固件在實(shí)際大自重結(jié)構(gòu)中受力的關(guān)聯(lián)性。

技術(shù)研發(fā)人員：潘學(xué)建,趙義平,袁立霞,王立峰,孫官濤,寇飛龍,楊道杰,熊玲娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵裝配式建筑科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9