本发明涉及桥梁施工,尤其涉及一种斜拉桥施工过程的线性监控方法、装置、设备及产品。
背景技术:
1、随着高速铁路的快速建设和发展,对于线路建设的安全性要求越来越高,桥梁在线路中所占比例也逐渐增大。为确保高速铁路线路能跨越深谷、大河等特殊地段,一大批诸如斜拉、悬索等大跨桥梁结构在高速铁路工程中得到了应用和发展,以斜拉桥为例,由于斜拉桥跨度较大、结构较柔,在温度、风等外荷载作用下产生了极为复杂的空间变形,严重影响线缆和桥梁建设的安全和速度,如何利用计算机技术对斜拉桥施工过程中不符合安全要求等因素进行模拟、分析和改进,成为了保证施工质量的关键问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种斜拉桥施工过程的线性监控方法、装置、设备及产品,用以解决现有斜拉桥施工过程中存在无法准确预测桥体线性形变,导致施工安全性不足、施工期限延期,以及影响施工质量等的缺陷。
2、根据本发明第一方面提供的一种斜拉桥施工过程的线性监控方法,包括:
3、获取斜拉桥的三维虚拟桥体模型,并提取所述三维虚拟桥体模型的斜拉桥三维特征;
4、基于所述斜拉桥三维特征,向所述三维虚拟桥体模型添加虚拟约束;
5、基于添加所述虚拟约束后的所述三维虚拟桥体模型,执行虚拟施工策略,并获取执行完所述虚拟施工策略后的线性预测样本;
6、根据所述线性预测样本对所述虚拟施工策略进行优化。
7、根据本发明的一种实施方式,所述提取所述三维虚拟桥体模型的斜拉桥三维特征,具体包括:
8、获取所述三维虚拟桥体模型中的混凝土主梁、钢主梁、桥面板、索塔、斜拉索、辅助墩、过渡墩、主纵梁以及与所述主纵梁对应的子桥面板;
9、根据所述混凝土主梁、所述钢主梁、所述桥面板、所述索塔、所述斜拉索、所述辅助墩、所述过渡墩、所述主纵梁和所述子桥面板生成所述斜拉桥三维特征。
10、具体来说,本实施例提供了一种提取所述三维虚拟桥体模型的斜拉桥三维特征的实施方式。
11、根据本发明的一种实施方式,所述基于所述斜拉桥三维特征,向所述三维虚拟桥体模型添加虚拟约束,具体包括:
12、获取所述斜拉桥三维特征中的所述混凝土主梁、所述钢主梁、所述桥面板和所述索塔,并向所述混凝土主梁、所述钢主梁、所述桥面板和所述索塔添加梁体约束;
13、获取所述斜拉桥三维特征中的所述斜拉索,并向所述斜拉索添加桁架约束;
14、获取所述斜拉桥三维特征中的所述辅助墩和所述过渡墩,并向所述辅助墩和所述过渡墩添加固定约束;
15、获取所述斜拉桥三维特征中的所述主纵梁和所述子桥面板,并向所述主纵梁和所述子桥面板添加弹性约束。
16、具体来说,本实施例提供了一种向所述三维虚拟桥体模型添加虚拟约束的实施方式。
17、根据本发明的一种实施方式,所述向所述辅助墩和所述过渡墩添加固定约束,具体包括:
18、获取所述辅助墩的第一顶部特征和所述过渡墩的第二顶部特征,所述第一顶部特征为所述辅助墩与所述混凝土主梁或者所述钢主梁的连接位置特征,所述第二顶部特征为所述过渡墩与所述混凝土主梁或者所述钢主梁的连接位置特征;
19、向所述第一顶部特征和所述第二顶部特征添加竖向位移约束和横桥向线位移约束;
20、其中,所述横桥向线位移约束为单侧支座约束。
21、具体来说,本实施例提供了一种向所述辅助墩和所述过渡墩添加固定约束的实施方式。
22、根据本发明的一种实施方式,所述向所述索塔添加梁体约束,具体包括:
23、获取所述索塔的高度特征,并根据高度特征确定第一索塔和第二索塔,所述第一索塔的高度大于所述第二索塔的高度;
24、向所述第一索塔添加竖向线位移约束、顺桥向线位移约束和横桥向线位移约束;
25、向所述第二索塔添加竖向线位移约束和横桥向线位移约束;
26、其中,所述横桥向线位移约束均为单侧支座约束。
27、具体来说,本实施例提供了一种向所述索塔添加梁体约束的实施方式。
28、根据本发明的一种实施方式,所述执行虚拟施工策略,具体包括:
29、基于所述三维虚拟桥体模型添加完毕所述虚拟约束的情况下,对所述斜拉桥的斜拉索执行调索操作,并获取所述第一索塔和所述第二索塔的第一线性差值;
30、基于所述第一线性差值的变化在第一差值变化阈值范围内,对所述斜拉桥的载荷位置添加恒载,并获取加载完所述恒载后的所述载荷位置的第二线性差值;
31、重复上述步骤,得到n个所述第二线性差值,n为大于等于1的正整数,并根据所述第二线性差值生成所述线性预测样本。
32、具体来说,本实施例提供了一种执行虚拟施工策略的实施方式,在施工过程中。
33、根据本发明的一种实施方式,所述根据所述线性预测样本对所述虚拟施工策略进行优化,具体包括:
34、基于所述第二线性差值处于第二差值变化阈值范围外,调节所述三维虚拟桥体模型添加的虚拟约束和/或恒载,并重新执行所述虚拟施工策略。
35、具体来说,本实施例提供了一种根据所述线性预测样本对所述虚拟施工策略进行优化的实施方式。
36、根据本发明第二方面提供的一种斜拉桥施工过程的线性监控装置,包括:
37、特征获取模块,用于获取斜拉桥的三维虚拟桥体模型,并提取所述三维虚拟桥体模型的斜拉桥三维特征;
38、约束添加模块,用于基于所述斜拉桥三维特征,向所述三维虚拟桥体模型添加虚拟约束;
39、策略执行模块,用于基于添加所述虚拟约束后的所述三维虚拟桥体模型,执行虚拟施工策略,并获取执行完所述虚拟施工策略后的线性预测样本;
40、策略优化模块,用于根据所述线性预测样本对所述虚拟施工策略进行优化。
41、根据本发明第三方面提供的一种电子设备,包括:存储器和处理器;
42、所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信;
43、所述存储器存储有,能够在所述处理器上运行的计算机指令;
44、所述处理器调用所述计算机指令时,能够执行上述的斜拉桥施工过程的线性监控方法。
45、根据本发明第四方面提供的一种计算机程序产品,其包括存储有计算机程序的非暂态机器可读介质,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述的斜拉桥施工过程的线性监控方法的步骤。
46、本发明中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:本发明提供的一种斜拉桥施工过程的线性监控方法、装置、设备及产品,通过将传统桥梁施工与人工智能算法相结合,对斜拉桥建立三维虚拟桥体模型,并对三维虚拟桥体模型添加在施工中存在的虚拟约束,模拟了斜拉桥在施工过程中的场景,并根据施工步骤对三维虚拟桥体模型的受力变化进行数据采集和分析,能够预测储斜拉桥在实际施工中的线性变化是否满足施工需求,极大的提供了施工的安全性和施工质量,并保证了施工期限。
1.一种斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述提取所述三维虚拟桥体模型的斜拉桥三维特征,具体包括:
3.根据权利要求2所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述基于所述斜拉桥三维特征,向所述三维虚拟桥体模型添加虚拟约束,具体包括:
4.根据权利要求3所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述向所述辅助墩(50)和所述过渡墩(60)添加固定约束,具体包括:
5.根据权利要求2至4任一项所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述向所述索塔(30)添加梁体约束,具体包括:
6.根据权利要求5所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述执行虚拟施工策略,具体包括:
7.根据权利要求6所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法,其特征在于,所述根据所述线性预测样本对所述虚拟施工策略进行优化,具体包括:
8.一种斜拉桥施工过程的线性监控装置,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器(830)和处理器(810);
10.一种计算机程序产品,其包括存储有计算机程序的非暂态机器可读介质,其特征在于,所述计算机程序被处理器(810)执行时,实现上述权利要求1至7任一所述的斜拉桥施工过程的线性监控方法的步骤。
