一种体育馆动荷载稳定性控制方法技术

本发明专利技术提供一种体育场馆动荷载稳定性控制方法，此方法适用于同类型同领域的建筑载体，使建筑得到更好的维护，延长使用寿命。在工程实际中，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则这样的载荷称为动载荷。当具有一定速度的物体冲击静止的杆件时，该物体的速度在很短的时间内急剧变化，产生很大的负值加速度，故物体对静止的杆件施加很大的作用力。在此方法中，通过滑动小车的运用，以达到控制动荷载的作用，透过完善的智能系统操控技术的支持下和机械化操控技术的合理运用下，实现双保险的完美合作，确保建筑在使用过程中的安全性能。使整个建筑内部空间富有动感，机械与建筑的完美结合。

【技术实现步骤摘要】
一种体育馆动荷载稳定性控制方法
本专利技术涉及一种体育场馆动荷载稳定性控制方法，可以轻松准确的了解建筑的动力荷载，从而找出使其稳定性的控制方法，保证体育馆的安全性能。一个小小的滑动小车发挥了控制动荷载的功能，使体育馆产生的动荷载保持在一个稳定的数值，通过完善的智能系统操控技术，使滑动小车达到了控制体育馆动荷载的作用。
技术介绍
目前，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大能耗大户。尤其是建筑能耗伴随建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈现急剧上升的趋势。所以节约能耗成为摆在设计师面前的难题。随着时间的流逝，建筑主体受到长期的风吹日晒，为了减轻消耗的负担，各种维持建筑持久力的方法运营而生，然而有些方法只是侧重于建筑表面墙体的维护，而无法了解建筑内部存在的动荷载的情况。本专利则是同时考虑环境、舒适度和节能设备三个方面，通过物理技术的支持，以此确立出最合理的建筑动荷载稳定性的控制方法。建筑动荷载的稳定性关系到环境，能源，材料以及相关一系列的成本，通过滑动小车来达到体育馆动荷载稳定性的控制作用是本专利的首要检测以及兼容点。在成熟的机械化操控技术应用的前提下配合完善的智能系统的支持，就可以达到利用滑动小车控制体育馆动力荷载稳定性的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种体育馆动荷载稳定性控制方法；本专利技术的另一目的是提供一种快速有效的了解建筑内部产生的动荷载的方法；本专利技术的提供一种能够利用滑动小车来控制建筑动荷载的稳定性的方法，具体步骤如下：(1)、将整个建筑物视为一个大空间网格，所述的大空间网格内部由无数个相同的小空间网格组成，小空间网格的大小根据计算精度来确定，每个小空间网格对应一个房间，或根据现实中的房间大小对小空间网格进行空间重组；(2)、确立分析计算建筑物时所需要的建筑信息和环境信息，将所述建筑信息和环境信息输入计算机中进行风环境以及湿度环境的模拟，得出整个建筑物的能量流失数据；(3)、在采光模拟软件平台上，利用插件导入步骤(2)得到的风环境以及湿度环境模拟所得出的能量流失数据进行二层模拟；(4)、再根据步骤(3)二层模拟后获知的能量流失数据对每一个小空间网格进行计算，所求得的数据就作为将来房间布局的设计参考；(5)、在计算机中进行房间数量和属性的设置，那么整个建筑物空间布局中则根据能量流失的多少来布置相应的房间在对应的部位上；(6)、最后根据要求，对建筑进行功能布置的分析，在分析中将属性相同的功能区尽可能的集中于一体；(7)、收集到数据就作为建筑空间动荷载的参考，用来将体育馆内部信息转化为计算信息，根据要求对建筑进行动力荷载稳定性的分析；所述动力荷载稳定性的分析通过运用滑动小车实现，所述滑动小车布置于钢架结构上，将体育馆内部信息转化为计算信息储存在小车里以达到控制动荷载的作用，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则所述载荷为动载荷；当具有一定速度的物体冲击静止的杆件时，该物体的速度在很短的时间内急剧变化，产生很大的负值加速度，故物体对静止的杆件施加很大的作用力；计算公式式中n——轴承转速，r/min;C——额定动载荷，N；P——当量动载荷，N；ε——寿命指数；fF——载荷系数，对转盘和水龙头主轴承，fF=1.25；fL——润滑寿命修正系数；fR——可靠性寿命修正系数；fU——游隙寿命修正系数；fE——轴向偏斜寿命修正系数；fY——材料冶炼方法寿命修正系数；fH——表面硬度寿命修正系数，fH=(gH）ε,gH为额定动载荷硬度修正系数；fT——温度寿命修正系数，fT=（gT）ε，gT为轴承额定动载荷温度修正系数；fG——润滑油过滤精度寿命修正系数，滚子轴承fG=3.5（Gj）-0.55，Gj为滤网的细度(μm)。由疲劳损伤累积理论得变载荷工况下滚动轴承损伤为：式中Q——损伤程度；S——载荷谱的载荷级数；L′i——某一载荷级在规定寿命期内的循环次数，106rLi——某一载荷级达到极限寿命时的循环次数，106r。L′i、Li由下式确定：式中ni——某一载荷级时的转速，r/min；qi——某一载荷级运转时间占总时间之比；LR——滚动轴承总工作寿命，h；Pi——某一载荷级时的当量动载荷，N。系数fL、fU、fE随载荷大小而变化，故等效当量动载荷Pm下的fL、fU、fE都是未知的。按式（2）、（3）来求解等效当量动载荷Pm是十分困难的。为计算方便，取各级载荷作用下修正系的平均值fLm、fUm、fEm作为等效当量动载荷下的fL、fU、fE，即主轴承在等效当量动载荷Pm及相同的载荷循环次数条件下达到同样损伤，系数fT、fH、fR、fY、fG受载荷的影响不大，可取为定值。化简后得等效当量动载荷为主轴承疲劳寿命为式中nm=主轴承平均速度，r/min，且滚动轴承荷载与寿命的关系曲线如图4所示。曲线方程为=常数式中：P——当量动荷载（N）；L10——基本额定寿命（106r）；ε——寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3。轴承基本额定寿命为100万转（1x106r）时所能承受的荷载称为基本额定荷载C(N),代入上式可得或式中：n——轴承的工作速度（r/min）；L10、Lh——分别为以转数和小时数为单位的轴承寿命（r、h）；对于装有飞轮的轴的动荷载，飞轮与轴同时作匀减速转动，其角加速度为：α的方向与ω的方向相反；按动静法，在飞轮上附加惯性力矩dM(其方向与α相反)为式中J为飞轮的转动惯量，其值为制动时，制动器所产生的摩擦力偶矩与惯性力矩IM平衡，从而使轴受到扭转变形。所以由于惯性扭矩而引起的轴内最大切应力为。本专利技术中，所述的建筑信息包括建筑材料和结构；所述的环境信息包括太阳辐射对建筑表面形成的太阳辐射程度、周边的风压和周边的风向。本专利技术的有益效果在于：具体地说，本专利技术的优点如下：可以轻松准确的了解建筑的动力荷载，从而找出使其稳定性的控制方法，保证体育馆的安全性。通过滑动小车的运用，以达到控制动荷载的作用，透过完善的智能系统操控技术的支持下和机械化操控技术的合理运用下，实现双保险的完美合作，确保建筑在使用过程中的安全性能。一个小小的滑动小车发挥了控制动荷载的功能，使体育馆产生的动荷载保持在一个稳定的数值。本专利技术则是同时考虑环境、舒适度和节能设备三个方面，通过物理技术的支持，以此确立出最合理的建筑动荷载稳定性的控制方法。建筑动荷载的稳定性关系到环境，能源，材料以及相关一系列的成本，通过滑动小车来达到体育馆动荷载稳定性的控制作用是本专利的首要检测以及兼容点。在成熟的机械化操控技术应用的前提下配合完善的智能系统的支持，就可以达到利用滑动小车控制体育馆动力荷载稳定性的作用。附图说明图1为体育场馆的示意图；图2为体育场馆滑动小车的示意图；设计了2种荷载曲线，荷载曲线1最大爆压为5MPa(相当于1t的TNT地面爆炸时冲击波距爆源5m处的最大超压)，在6ms内衰减到0；荷载曲线2最大爆压5MPa，在12ms内衰减到0；图3为动力荷载示意图；图4为轴承荷载寿命曲线示意图；图5为装有飞轮的轴动荷载示意图；图6为降温和荷载作用下位移曲线示意图；图7为体育馆具体实施步骤流程图；图8为体育场馆控制动荷载稳定性的示意图。图中标号：1.场馆入口，2.钢架结构，3.滑动小车，4.荷载曲线15.荷载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体育馆动荷载稳定性控制方法，其特征在于具体步骤如下：(1)、将整个建筑物视为一个大空间网格，所述的大空间网格内部由无数个相同的小空间网格组成，小空间网格的大小根据计算精度来确定，每个小空间网格对应一个房间，或根据现实中的房间大小对小空间网格进行空间重组；(2)、确立分析计算建筑物时所需要的建筑信息和环境信息，将所述建筑信息和环境信息输入计算机中进行风环境以及湿度环境的模拟，得出整个建筑物的能量流失数据；(3)、在采光模拟软件平台上，利用插件导入步骤(2)得到的风环境以及湿度环境模拟所得出的能量流失数据进行二层模拟；(4)、再根据步骤(3)二层模拟后获知的能量流失数据对每一个小空间网格进行计算，所求得的数据就作为将来房间布局的设计参考；(5)、在计算机中进行房间数量和属性的设置，那么整个建筑物空间布局中则根据能量流失的多少来布置相应的房间在对应的部位上；(6)、最后根据要求，对建筑进行功能布置的分析，在分析中将属性相同的功能区尽可能的集中于一体；(7)、收集到数据就作为建筑空间动荷载的参考，用来将体育馆内部信息转化为计算信息，根据要求对建筑进行动力荷载稳定性的分析；所述动力荷载稳定性的分析通过运用滑动小车实现，所述滑动小车布置于钢架结构上，将体育馆内部信息转化为计算信息储存在小车里以达到控制动荷载的作用，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则所述载荷为动载荷；当具有一定速度的物体冲击静止的杆件时，该物体的速度在很短的时间内急剧变化，产生很大的负值加速度，故物体对静止的杆件施加很大的作用力； 计算公式式中　n——轴承转速，r/min;C——额定动载荷，N；P——当量动载荷，N；ε——寿命指数；fF——载荷系数，对转盘和水龙头主轴承，fF=1.25；fL——润滑寿命修正系数；fR——可靠性寿命修正系数；fU——游隙寿命修正系数；fE——轴向偏斜寿命修正系数；fY——材料冶炼方法寿命修正系数；fH——表面硬度寿命修正系数，fH=(gH）ε, gH为额定动载荷硬度修正系数；fT——温度寿命修正系数，fT=（gT）ε，gT为轴承额定动载荷温度修正系数；fG——润滑油过滤精度寿命修正系数，滚子轴承fG=3.5（Gj）‑0.55，Gj为滤网的细度(μm)；由疲劳损伤累积理论得变载荷工况下滚动轴承损伤为式中　Q——损伤程度；S——载荷谱的载荷级数；L′i——某一载荷级在规定寿命期内的循环次数，106rLi——某一载荷级达到极限寿命时的循环次数，106r；L′i、Li由下式确定式中　ni——某一载荷级时的转速，r/min；qi——某一载荷级运转时间占总时间之比；LR——滚动轴承总工作寿命，h；Pi——某一载荷级时的当量动载荷，N，系数fL、fU、fE随载荷大小而变化，故等效当量动载荷Pm下的fL、fU、fE都是未知的；按式（2）、（3）来求解等效当量动载荷Pm是十分困难的，为计算方便，取各级载荷作用下修正系的平均值fLm、fUm、fEm作为等效当量动载荷下的fL、fU、fE，即主轴承在等效当量动载荷Pm及相同的载荷循环次数条件下达到同样损伤，系数fT、fH、fR、fY、fG受载荷的影响不大，取为定值；化简后得等效当量动载荷为主轴承疲劳寿命为式中nm=主轴承平均速度，r /min，且 滚动轴承荷载与寿命的关系曲线方程为=常数式中：P——当量动荷载（N）；L10——基本额定寿命（106r）；ε——寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3；轴承基本额定寿命为100万转（1x106r）时所能承受的荷载称为基本额定荷载C(N),代入上式可得或式中：n——轴承的工作速度（r/min）；L10、Lh——分别为以转数和小时数为单位的轴承寿命（r、h）；对于装有飞轮的轴的动荷载，飞轮与轴同时作匀减速转动，其角加速度为：α的方向与ω的方向相反；按动静法，在飞轮上附加惯性力矩dM(其方向与α相反)为式中J为飞轮的转动惯量，其值为制动时，制动器所产生的摩擦力偶矩与惯性力矩IM平衡，从而使轴受到扭转变形；所以由于惯性扭矩而引起的轴内最大切应力为。...

【技术特征摘要】
1.一种体育馆动荷载稳定性控制方法，其特征在于具体步骤如下：(1)、将整个建筑物视为一个大空间网格，所述的大空间网格内部由无数个相同的小空间网格组成，小空间网格的大小根据计算精度来确定，每个小空间网格对应一个房间，或根据现实中的房间大小对小空间网格进行空间重组；(2)、确立分析计算建筑物时所需要的建筑信息和环境信息，将所述建筑信息和环境信息输入计算机中进行风环境以及湿度环境的模拟，得出整个建筑物的能量流失数据；(3)、在采光模拟软件平台上，利用插件导入步骤(2)得到的风环境以及湿度环境模拟所得出的能量流失数据进行二层模拟；(4)、再根据步骤(3)二层模拟后获知的能量流失数据对每一个小空间网格进行计算，所求得的数据就作为将来房间布局的设计参考；(5)、在计算机中进行房间数量和属性的设置，那么整个建筑物空间布局中则根据能量流失的多少来布置相应的房间在对应的部位上；(6)、最后根据要求，对建筑进行功能布置的分析，在分析中将属性相同的功能区尽可能的集中于一体；(7)、收集到数据就作为建筑空间动荷载的参考，用来将体育馆内部信息转化为计算信息，根据要求对建筑进行动力荷载稳定性的分析；所述动力荷载稳定性的分析通过运用滑动小车实现，所述滑动小车布置于钢架结构上，将体育馆内部信息转化为计算信息储存在小车里以达到控制动荷载的作用，若载荷使杆件内各质点产生的加速度较显著，或者载荷随时间而变化，则所述载荷为动载荷；计算公式式中n—轴承转速，r/min；C—额定动载荷，N；P—当量动载荷，N；ε—寿命指数；fF—载荷系数，对转盘和水龙头主轴承，fF＝1.25；fL—润滑寿命修正系数；fR—可靠性寿命修正系数；fU—游隙寿命修正系数；fE—轴向偏斜寿命修正系数；fY—材料冶炼方法寿命修正系数；fH—表面硬度寿命修正系数，fH＝(gH)ε,gH为额定动载荷硬度修正系数；fT—温度寿命修正系数，fT＝(gT)ε，gT为轴承额定动载荷温度修正系数；fG—润滑油过滤精度寿命修正系数，滚子轴承fG＝3.5(Gj)-0.55，Gj为滤网的细度，μm；由疲劳损伤累积理论得变载荷工况下滚动轴承损伤为：式中：Q—损伤程度；S—载荷谱的载荷级数；L'i—某一载荷级在规定寿命期内的循环次数，106r；Li—某一载荷级达到极限寿命时的循环次数，106r；L'i、Li由下式(3)确定式中ni—某一载荷级时的转速，r/min；qi—某一载荷级运转时间占总时间之比；LR—滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱锋，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31