申请/专利权人：中建铁路投资建设集团有限公司;中建三局集团有限公司

申请日：2024-04-30

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118129678B

主分类号：G01B21/02

分类号：G01B21/02;G01N3/08;G06F18/20;G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本发明涉及建筑施工技术领域，具体公开了一种模板拆除中混凝土结构位移监测系统，包括强度计算模块、数据采集模块、位移监测模块、监控预警模块。本方案通过计算混凝土的抗压强度、安装多种类型的传感器综合考量引起混凝土结构发生位移的影响因素，对混凝土结构产生破坏的位移程度设置预警指标，实现了全面监测和分析，提高了建筑施工的实时性和准确性，更全面地保障混凝土结构的安全性和稳定性；通过对影响因素进行探索性数据分析，建立函数模型准确描述影响因素与位移之间的关系，使用最大似然估计方法对监测数据进行拟合，优化参数值使模型与观测数据的拟合达到最优，从而更准确地描述位移的变化规律。

主权项：1.一种模板拆除中混凝土结构位移监测系统，其特征在于：包括强度计算模块、数据采集模块、位移监测模块、监控预警模块；所述强度计算模块，混凝土浇筑完成后，从混凝土结构中取部分样品进行实验室测试，实验室测试方法包括圆锥体压缩试验、立方体压缩试验、拔出试验中的至少一项，对样品进行加载，根据加载前后的变化确定混凝土的抗压强度，将实时计算的抗压强度发送至数据采集模块；所述数据采集模块接收来自强度计算模块的抗压强度，当抗压强度达到结构设计要求时，在混凝土结构表面和模板支撑点处安装传感器，包括位移传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器，收集模板拆除过程中各位置的监测数据，对监测数据进行预处理，包括数据清洗、缺失值填充、异常值处理，将预处理后的监测数据发送至位移监测模块；所述位移监测模块接收来自数据采集模块的预处理后的监测数据，分析混凝土结构发生位移的影响因素，建立函数模型描述影响因素与位移的关系及影响程度，输出发生位移的预测结果，将预测结果发送至监控预警模块；所述监控预警模块接收来自位移监测模块的预测结果，基于混凝土结构的设计要求确定混凝土结构产生破坏的预警指标，当预测结果超出预警指标时发出警报，提醒相关人员进行进一步的检查和处理；所述位移监测模块包括：影响分析模块、模型构建模块、模型拟合模块、残差分析模块；所述影响分析模块对预处理后的监测数据进行探索性数据分析，绘制相关性矩阵图表确定各影响因素之间的相关性和趋势，影响因素包括应力、结构收缩、支撑移动、外部作用力和其他因素；所述模型构建模块基于探索性数据分析的结果，使用函数模型描述影响因素与位移之间的关系，所用公式如下： ；式中，表示位移，表示模板拆除释放的应力，表示混凝土的弹性模量，表示混凝土在固化过程中的收缩变化，表示支撑移动或松动引起的位移变化，表示模板拆除过程中外部作用力引起的位移变化，表示其他因素；所述模型拟合模块对监测数据进行拟合，根据监测数据使用最大似然估计确定函数模型中的参数，所用公式如下： ； ； ；式中，表示似然函数，表示影响因素，表示观测到的位移数据，表示观测到的位移数据的数量，表示连乘符号，表示在参数下的概率密度，表示位移数据的标准差；所述残差分析模块对拟合后的函数模型进行残差分析，绘制残差图检查残差是否符合正态分布，判断拟合后的函数模型是否存在系统性偏差。

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