一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，涉及工程结构设计优化分析技术领域，所述方法包括以下步骤：步骤一、确定径向杆的挂载后拉力目标值、所述径向杆的张拉整体成型后拉力目标值以及毂轴的最终长度目标值；步骤二、安装所述径向杆，调整所述径向杆的初始无应力长度，使得所述径向杆挂载后拉力的平均值达到所述挂载后拉力目标值；步骤三、通过调整毂轴温度荷载，使得所述毂轴在伸长完成后，所述毂轴的最终长度达到所述最终长度目标值；步骤四、调整所述毂轴的初始长度，重新从所述步骤二开始计算，使得所述毂轴在伸长到位后，所述径向杆二次张拉后拉力值的平均值达到所述径向杆的张拉整体成型后拉力目标值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法
本专利技术涉及工程结构设计优化分析
，尤其涉及一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法。
技术介绍
“加劲环”主要由径向拉杆、环向桁架以及毂轴构成，主要通过毂轴伸长的方式，使得径向拉杆产生较大的拉应力、环向桁架及毂轴产生较大的压应力，从而整体结构达到一个具有较大刚度的自平衡状态。该结构具有构件总数少、质量轻以及拉压状态分明的特点，可充分发挥材料强度，因此在建筑结构、航天工程以及航空装备中有广泛的应用。根据设计要求，“加劲环”的最终形态和拉力状态是确定的。如何通过合理的加载方式，实现对其最终形态和拉力状态的精确加载控制，是“加劲环”张拉控制研究的核心问题。这里涉及两个问题，一是如何设计一种合理的加载方式；二是如何实现对“加劲环”最终形态和拉力状态的精确加载控制。建筑工程中常见的大型“加劲环”结构是摩天轮。文献天津永乐桥摩天轮结构设计(马明,王卫东,宋涛等，建筑结构学报，2010，31(11)：78-82)介绍了天津永乐桥摩天轮轮盘安装流程，将整体轮盘分为若干扇形区域，进行分片逐段安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，所述加劲环为对称加劲环，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一、根据工程要求，确定径向杆的挂载后拉力目标值、所述径向杆的张拉整体成型后拉力目标值以及毂轴的最终长度目标值；/n步骤二、安装所述径向杆，使所述径向杆产生拉力，记为径向杆挂载后拉力；调整所述径向杆的初始无应力长度，使得所述径向杆挂载后拉力的平均值达到所述挂载后拉力目标值；/n步骤三、在结构分析软件中，通过升高所述毂轴的温度的方式使所述毂轴伸长，以实现对所述径向杆的二次张拉，并得到径向杆二次张拉后拉力值；通过调整毂轴温度荷载，使得所述毂轴在伸长完成后，所述毂轴的最终长度达到所述最终长度...

【技术特征摘要】
1.一种基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，所述加劲环为对称加劲环，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一、根据工程要求，确定径向杆的挂载后拉力目标值、所述径向杆的张拉整体成型后拉力目标值以及毂轴的最终长度目标值；
步骤二、安装所述径向杆，使所述径向杆产生拉力，记为径向杆挂载后拉力；调整所述径向杆的初始无应力长度，使得所述径向杆挂载后拉力的平均值达到所述挂载后拉力目标值；
步骤三、在结构分析软件中，通过升高所述毂轴的温度的方式使所述毂轴伸长，以实现对所述径向杆的二次张拉，并得到径向杆二次张拉后拉力值；通过调整毂轴温度荷载，使得所述毂轴在伸长完成后，所述毂轴的最终长度达到所述最终长度目标值；
步骤四、对于所述对称加劲环，按照稳定后的所述径向杆二次张拉后拉力值，调整所述毂轴的初始长度，重新从所述步骤二开始计算，使得所述毂轴在伸长到位后，所述径向杆二次张拉后拉力值的平均值达到所述径向杆的张拉整体成型后拉力目标值。


2.如权利要求1所述的基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，其特征在于，在所述步骤二中是按照拉伸后挂载的方式安装所述径向杆。


3.如权利要求1所述的基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，其特征在于，所述径向杆为受拉构件，所述径向杆的材质为高强高刚性轻质碳纤维，在受拉阶段处于线弹性，不考虑材料非线性和强度破坏问题。


4.如权利要求1所述的基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，其特征在于，采用结构分析软件进行对结构受力及变形情况进行数值分析计算。


5.如权力要求4所述基于张拉控制的加劲环设计优化分析方法，其特征在于，采用结构分析软件对受压构件稳定性进行数值非线性分析计算。


6.一种基于张拉控制的加劲环设计优...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈务军，张祎贝，高成军，胡建辉，黄晓惠，徐建东，杨钧，
申请(专利权)人：上海交通大学，新誉集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31