一种大跨度钢结构不同步提升控制方法技术

本发明专利技术涉及大跨度钢结构整体提升技术领域，具体涉及一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，包括建立模型；调整当前吊点与各相邻吊点的竖向约束刚度，a.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点竖向变形差不超过第二阈值且超提系数不小于第三阈值，取该超提系数作为初步超提系数；b.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差不超过第二阈值且超提系数小于第三阈值，以第三阈值为初步超提系数、以最小竖向变形差为超提变形限值；c.若构件的应力比未超过第一阈值，但当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差超过第二阈值，以最小超提系数作为初步超提系数、以第二阈值作为超提变形限值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度钢结构不同步提升控制方法


[0001]本专利技术涉及大跨度钢结构整体提升
，具体涉及一种大跨度钢结构不同步提升控制方法。

技术介绍

[0002]整体提升施工方法先在地面将大跨结构拼装成整体，再利用液压油缸装置提升至设计位置，具有施工质量高、施工速度快的优点，广泛应用于大跨度网架结构、网壳结构、桁架结构等结构的施工中，由于其跨度大，为保证提升安全及安装精度，在提升过程中需要设置多个提升吊点进行提升。理论上来说由于大跨度钢结构为一个整体，提升过程中各吊点同步提升；但是实际大跨度钢结构整体提升施工是一个动态变化的过程，可能会由于各吊点液压缸流速不同、钢绞线松弛程度不同、锚具紧固度不够等原因导致提升不同步，可能导致某吊点发生超提或卸力，引起结构发生内力重分布，可能引起结构构件应力超过弹性状态，甚至导致结构局部失稳，因此需要进行不同步提升分析及控制。
[0003]在传统的提升过程中，进行不同步提升控制的方式为当某点的超提变形达到20mm或超提力为同步提升力的1.2倍时，悬停并进行调整。但是现有的计算分析方法不能考虑整体提升动态变化过程；也不能考虑不同结构形式，不同提升高度及不同吊点对结构发生不同步提升的敏感程度不同；此外不同步提升对各吊点的影响不是孤立的，各吊点均按照传统的方式进行控制不仅存在安全隐患，而且可能出现反复悬停影响施工效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，其具体技术方案如下。
[0005]一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，包括如下步骤：
[0006]建立大跨度钢结构提升过程精细化分析模型；
[0007]基于提升过程精细化分析模型分别确定各吊点的控制方法，其中确定某一当前吊点的控制方法包括：
[0008]调整当前吊点与各相邻吊点的竖向约束刚度，分别进行如下处理，
[0009]a.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差不超过第二阈值且此时当前吊点的超提系数不小于第三阈值，取该超提系数作为当前吊点的初步超提系数控制当前吊点的提升；所述超提系数为当前吊点的不同步提升力与同步提升力的比值；
[0010]b.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差不超过第二阈值且超提系数小于第三阈值，继续调整当前吊点与各相邻吊点的刚度至当前吊点的超提系数达到第三阈值，比较当前吊点与各相邻吊点的竖向变形差并得到最小竖向变形差，以第三阈值为初步超提系数、以该最小竖向变形差为超提变形限值控制当前吊点的提升；
[0011]c.若构件的应力比未超过第一阈值，但当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差超过第二阈值，以各相邻吊点中最小的超提系数作为初步超提系数、以第二阈值作为当前吊点的超提变形限值控制当前吊点的提升。
[0012]进一步的，确定各吊点的控制方法还包括：确定各吊点的初步超提系数后，分别以一吊点为参考吊点对其他各吊点的超提系数进行修正；
[0013]以一吊点为参考吊点对某一待调整吊点的超提系数进行修正的过程包括：使参考吊点达到对应的初步超提系数，在此工况下调整待调整吊点的刚度至达到对应的初步超提系数并进行如下判断：
[0014]d.若构件中最大应力比不超过第四阈值，且待调整吊点与相邻吊点之间的竖向变形差均不超过第二阈值或该吊点的超提变形限值，则不进行修正；
[0015]e.若构件中最大应力比超过第四阈值，或者待调整吊点与相邻吊点之间的竖向变形差超过第二阈值或该吊点的超提变形限值，或者参考吊点超过初步超提系数则对该待调整吊点进行修正；修正的过程包括：
[0016]调整参考吊点与待调整吊点的刚度，使参考吊点达到初步超提系数的同时，结构应力比为第四阈值或待调整吊点与相邻吊点的变形差刚好达到第二阈值，以待调整吊点此时的超提系数作为修正后的最终超提系数。
[0017]进一步的，所述建立大跨度钢结构提升过程精细化分析模型包括：
[0018]根据提升高度对仿真模型分别施加侧向约束和竖向约束；
[0019]施加侧向约束包括在下吊点处施加K
X
＝K
Y
＝F
zi
/l的水平约束，其中K
X
为X方向的约束，K
Y
为Y方向的约束，F
zi
为该吊点处在提升结构自重载荷下的同步提升力，l为提升过程中钢绞线下吊点至提升装置顶部的钢绞线长度；
[0020]施加竖向约束包括在下吊点处施加K
Z
＝3F
Zi
E/f
ptk
l的竖向约束，其中E为钢绞线的弹性模量，f
ptk
为钢绞线抗拉强度的标准值。
[0021]进一步的，所述同步提升力F
zi
的确定过程包括：在仿真模型下吊点处施加弹性约束，完全约束下吊点的竖向变形，同时在下吊点处施加K
X
＝K
Y
＝0.01KN/m的水平约束，以被提升结构在各提升吊点处1.0倍自重荷载下的的竖向支座反力作为各吊点的同步提升力。
[0022]进一步的，对仿真模型施加约束后还包括对某提升高度的模型进行调平、以及对调平后的模型进行修正；
[0023]对某提升高度的模型进行调平的过程包括：确定各吊点的竖向变形，调整各吊点的竖向位置，使所有吊点的竖向位置与最高吊点位置一致；以竖向位置最高的吊点的钢绞线长度作为所有吊点的计算长度，修正各吊点的竖向刚度约束；
[0024]对调平后的模型进行修正的过程包括：若不同时满足
①
大跨度钢结构在1.3倍自重载荷关键构件的应力比不超过0.75，一般构件的应力比不超过0.85；
②
大跨度钢结构在1.0倍自重荷载下相邻吊点间弯曲挠度不超过其跨度的1/250；则通过加大杆件截面或增设临时加固构件的方式调整至同时满足上述条件，并更新模型和同步提升力，其中关键构件为提升吊点相邻两节间的所有杆件，一般构件为除关键构件之外的杆件。
[0025]进一步的，所述相邻吊点指的是与当前吊点直接相邻的吊点，不包括对角线上的吊点。
[0026]进一步的，所述第一阈值为0.95。
[0027]进一步的，所述第二阈值为当前吊点与对应的相邻吊点之间跨度的1/250。
[0028]进一步的，所述第三阈值为1.200。
[0029]进一步的，所述第四阈值为1.0。
[0030]有益效果：本专利技术所提供的一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，对不同的吊点分别进行分析控制，并考虑相邻吊点之间的影响，使得对各吊点的控制更加精确，既提高了提升过程中的安全性，又避免反复悬停提高施工效率。
附图说明
[0031]图1为不同步提升控制方法的流程示意图；
[0032]图2为大跨度钢结构的示意图；
[0033]图3为吊点的分布示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，其特征在于，包括如下步骤：建立大跨度钢结构提升过程精细化分析模型；基于提升过程精细化分析模型分别确定各吊点的控制方法，其中确定某一当前吊点的控制方法包括：调整当前吊点与各相邻吊点的竖向约束刚度，分别进行如下处理，a.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差不超过第二阈值且此时当前吊点的超提系数不小于第三阈值，取该超提系数作为当前吊点的初步超提系数控制当前吊点的提升；所述超提系数为当前吊点的不同步提升力与同步提升力的比值；b.若构件的最大应力比达到第一阈值，当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差不超过第二阈值且超提系数小于第三阈值，继续调整当前吊点与各相邻吊点的刚度至当前吊点的超提系数达到第三阈值，比较当前吊点与各相邻吊点的竖向变形差并得到最小竖向变形差，以第三阈值为初步超提系数、以该最小竖向变形差为超提变形限值控制当前吊点的提升；c.若构件的应力比未超过第一阈值，但当前吊点与各相邻吊点之间的竖向变形差超过第二阈值，以各相邻吊点中最小的超提系数作为初步超提系数、以第二阈值作为当前吊点的超提变形限值控制当前吊点的提升。2.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，其特征在于，确定各吊点的控制方法还包括：确定各吊点的初步超提系数后，分别以一吊点为参考吊点对其他各吊点的超提系数进行修正；以一吊点为参考吊点对某一待调整吊点的超提系数进行修正的过程包括：使参考吊点达到对应的初步超提系数，在此工况下调整待调整吊点的刚度至达到对应的初步超提系数并进行如下判断：d.若构件中最大应力比不超过第四阈值，且待调整吊点与相邻吊点之间的竖向变形差均不超过第二阈值或该吊点的超提变形限值，则不进行修正；e.若构件中最大应力比超过第四阈值，或者待调整吊点与相邻吊点之间的竖向变形差超过第二阈值或该吊点的超提变形限值，或者参考吊点超过初步超提系数则对该待调整吊点进行修正；修正的过程包括：调整参考吊点与待调整吊点的刚度，使参考吊点达到初步超提系数的同时，结构应力比为第四阈值或待调整吊点与相邻吊点的变形差刚好达到第二阈值，以待调整吊点此时的超提系数作为修正后的最终超提系数。3.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构不同步提升控制方法，其特征在于，所述建立大跨度钢结构提升过程精细化分析模型包括：根据提升高度对仿真模型分别施加侧向约束和竖向约束；施加侧向约束包括在下吊点处施加K
X
＝K
Y
＝F
zi
/l的水平约束，其中K
X
为X方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茜，杨煜，张文学，严晗，崔翰墨，陈天晓，陶瑜，张松甫，吴亚东，王斌，钟万才，刘俊，蔡泽栋，李金辉，史雅瑞，李勇，吴强，严杰，
申请(专利权)人：中铁建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：