一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法技术

本发明专利技术属于拉索玻璃幕墙施工技术领域，具体提供了一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，S01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。根据拉索在各阶段的目标索力来计算相对应的拉索内力和变形，为施工提供理论数据和参考依据，提高了拉索玻璃幕墙施工的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法
本专利技术属于拉索玻璃幕墙施工
，具体涉及一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法。
技术介绍
玻璃幕墙张拉控制施过程中，拉锁本身刚度的形成和大小，完全取决于施工成型时施加给各个索构件预应力的大小、张拉顺序、预应力松弛状况(张拉顺序引起的内力重分布)、补张拉等。拉索结构设计时，往往只给出设计状态下每根拉索的几何位形、应力、变形状态及承载要求，至于如何形成目标位形、应力和变形状态则是未知的，施工前需要进行复杂的计算机仿真仿真分析及迭代计算，以确定每根索的张拉应力和张拉顺序。索结构目标位形或者传力体系的些许改变、索夹具的不同(预应力摩擦损失)、张拉顺序的变化、预应力张拉时环境的不同、以及玻璃安装的顺序等，都会影响预应力索结构的预应力张拉顺序等施工工艺。有关拉索的张拉控制，在工程实践中是不可回避的重要问题。预应力索的张拉施工，受各种因素的影响极大，其结果也有较大差别。考虑到拉索张拉工作量极大，施工条件所限，一般采取分批张拉的方法。预应力张拉的批次、预应力大小和张拉顺序对于预应力索的最终几何形状影响极大，因此，预应力分批、分级张拉是拉索施工成形的关键。传统分析中，拉索玻璃幕墙应先进行施工找形分析，确定拉索的初始几何状态，然后再确定拉索初始状态的放样几何和内力分布。实际工程中大部分结构在进行找力分析后便进行张拉分析确定施工控制力进行施工。李咏梅针对逐环张拉成型的施工方法，利用索力为控制参数，编制了一种可以考虑施工进程的施工分析程序，该程序可以考虑几何非线性、后批预应力拉索对前批预应力拉索造成的损失；可以获得初始索力和位型。然而，该方法只是针对逐环张拉成型的无脚手架施工方法而提出的，且此种无脚手架施工方法本身只是用于中小跨度，对于大跨度结构不适用。除此之外，该程序只采用索力为控制参数，没有考虑位形控制参数。大跨度结构张拉施工过程中，位形的变化相对较大，采用双控进行施工控制是必要的。广义的施工找形分析应包括找力和找形，找力分析是确定对应预应力设计值的初应变值，找形分析是获得满足预应力设计态的放样态位形，二者是缺一不可，且密切联系，因此，在对结构进行施工前必须进行施工找形分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中拉锁张拉施工过程中的内力及变形判断误差大的问题。为此，本专利技术提供了一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，包括以下步骤：S01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。优选地，所述预来力的大小为拉索在实际工况下的目标索力。优选地，通过获取施工最终状态下拉索的变形，然后通过变形计算得到所述目标索力。优选地，所述改进张力补偿迭代法具体包括：假设有n组索，张力设计值分别P1、P2、P3，…，Pn，进行k次循环。各计算步骤为：1)第1组拉索施加的初应变为ε1(k)，计算出拉索实际内力值为对但对2)第2组拉索施加的初应变为ε2(k)，计算出拉索实际内力值为但3)给3组拉索施加的初应变为ε3(k)，计算出索实际内力值为对但......i)给i组拉索施加的初应变为εi(k)，计算索出实际内力值为但......n)第n组拉索施加初应变为εn(k)，ANYSY程序计算索实际内力值但其中，k--循环序号；i--拉索组号；j--张拉批次号；Pi--第i组索的张力设计值；εi(k)--第k次循环计算中，由第i组索张力设计值计算出的初应应变；Pi(k)--第k次循环计算中，第i组索的张力；一第k次循环计算中，第i组索在第j批次张拉时的实际内力。对于初应变εi(k)，k＝1时，由Pi计算得到值；当k≠1时，由Pi(k)计算得到。由此，各组拉索均施加了初应变，各索内力变化如：......为第k次循环计算后各组索的内力变化值；在第k次循环完成后，如果就是计算误差最小时，循环计算即可结束。优选地，如果计算误差偏大，无法满足施工要求，则进行再一次循环计算。通过将内力变化值补偿给上一次循环时索的张力值，再换算成应变值，从而修改在第k+1次循环计算前各组索的张力控制值；......P1(k+1)，P2(k+1)，......，Pn(k+1)是第k+1次循环计算时索的张力，再换算成相应的应变将其作为下一次循环计算时的初应变值，计算方法与第k次相同。优选地，还包括找形分析，所述找形分析采用环向索的施工找形算法，具体地，根据设定的拉索张力值，计算拉索初始长度，获取拉索当前应力密度关系，采用逐渐迭代力密度法对拉索进行找形分析，在每次拉锁张拉迭代阶段过程中跟踪拉索实际变形，若拉索实际变形与拉索初始长度的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到拉索实际变形。优选地，计算分析用工具载体包括ANSYS或MATLAB。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，S01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。根据拉索在各阶段的目标索力来计算相对应的拉索内力和位移，找出结构在预应力施工过程中的不利状态，为施工提供理论数据和参考依据，提高了拉索玻璃幕墙施工的安全可靠性。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；/nS02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；/nS03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。/n

【技术特征摘要】
1.一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；
S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；
S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。


2.根据权利要求1所述的拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，其特征在于，所述预来力的大小为拉索在实际工况下的目标索力。


3.根据权利要求2所述的拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，其特征在于：通过获取施工最终状态下拉索的变形，然后通过变形计算得到所述目标索力。


4.根据权利要求1所述的拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，其特征在于，所述改进张力补偿迭代法具体包括：
假设有n组索，张力设计值分别P1、P2、P3，…，Pn，进行k次循环。
各计算步骤为：
1)第1组拉索施加的初应变为ε1(k)，计算出拉索实际内力值为对但对
2)第2组拉索施加的初应变为ε2(k)，计算出拉索实际内力值为但
3)给3组拉索施加的初应变为ε3(k)，计算出索实际内力值为对但
......
i)给i组拉索施加的初应变为εi(k)，计算索出实际内力值为但
......
n)第n组拉索施加初应变为εn(k)，ANYSY程序计算索实际内力值但
其中，k--循环序号；i--拉索组号；j--张拉批次号；Pi--第i组索的张力设计值；εi(k)--第k次循环计算中，由第i组索张力设计值计算出的初应应...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兆帅，郑刚辉，高进峰，吕学文，李小安，刘俊，
申请(专利权)人：武汉市盘龙明达建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42