[發明專利]一種大跨度屋蓋整體提升施工一體化控制方法

無效

• 申請號: 200910087772.2
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101587340A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 郭彥林;王小安
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種大跨度屋蓋整體提升施工一體化控制方法，屬于結構工程技術領域。

技術背景

現代鋼結構屋蓋體系一般跨度較大，其在施工過程中的受力狀態與成型時的設計狀態差異較大，所以如何選取經濟合理、安全適用的施工方案一直是施工技術領域研究的重點。

在傳統的鋼結構屋蓋施工方法中，一般采用滿堂腳手架或胎架支承的施工方法，通過單件吊裝或單元吊裝、高空就位焊接或栓接的連接方法實現其屋蓋安裝，其缺點是高空作業多且操作困難，安裝質量不易控制，工作效率低下，已經不能適應經濟發展對施工技術的要求。

現代施工技術常采用整體提升的施工方法，大大地提高了工作效率，節約了施工成本。但是，目前在屋蓋結構整體提升技術中，由于提升的屋蓋結構面積較大，提升點較多，同步性要求高，使得在提升過程中要不斷人為地調整其提升點處的位移大小以滿足同步性的要求，大大地降低了施工效率。還有，在提升的屋蓋結構與提升設備以及計算機控制之間缺乏有效的聯系，致使在提升過程中無法實現對結構受力與變形發展的有效監控，造成提升結構內力與變形計算完全與提升過程中的運動狀態不相符合，使提升結構有時處于非常不利的受力狀態而不知曉，使得結構在施工過程中存在安全隱患。

本發明提出一種大跨度屋蓋整體提升施工一體化控制方法，可以克服目前提升施工的缺點。該方法基于一個計算機控制系統，首先通過地面拼裝，然后通過整體提升實現。該方法可以在提升施工過程中實現對提升屋蓋的內力與變形計算、提升設備的油壓調整與控制、提升點位移控制與調整、提升塔架強度及穩定性計算，并實現各個環節之間的自動調節與自適應。在預先輸入的分級提升方案的基礎上，依據各個提升點反饋的提升位移值，通過計算機控制技術可以實現各個提升點位移的自動控制與調整，從而使得各提升點的同步性與準確性得到保證；同時該控制系統可以依據各提升點的當前位置，實時跟蹤計算提升結構的內力與變形，進而判斷結構的強度、穩定性是否滿足設計要求，判斷結構的變形狀況是否合理并與設計方案一致，可實現對結構受力與變形發展的有效監控，在提升結構的內力與變形非常不利時，可以暫停結構的提升，從而保證結構的安全。該方法真正達到整體提升控制自動化以及提升結構內力與變形實時監控自動化的目的，提高工作效率，確保提升過程的安全。

發明內容

本發明提出的一種大跨度屋蓋整體提升施工一體化控制方法，可以實現屋蓋整體提升的自動化控制，提高工作效率，并能夠實時監控提升結構的內力與變形，保證結構在提升過程中的安全。

一種大跨度屋蓋整體提升施工一體化控制方法，其特征在于，所述方法是在一個由數據輸入模塊、提升點位移控制與調整模塊、提升設備油壓控制與調整模塊、提升塔架強度與穩定性計算與控制模塊、提升結構內力與變形計算與控制模塊組成的控制系統中按照以下步驟實現的，所述控制系統中包含一個能夠測量各提升點位置的提升點位置測量裝置，安放于各提升點處：

步驟(1)：在計算機中設置如下五個模塊：

1)數據輸入模塊；

2)提升點位移控制與調整模塊；

3)提升設備油壓控制與調整模塊；

4)提升塔架強度與穩定性計算與控制模塊；

5)提升結構內力與變形計算與控制模塊；

其中，提升塔架強度與穩定性計算與控制模塊、提升結構內力與變形計算與控制模塊均包含有一個有限元分析軟件包；

步驟(2)：數據輸入模塊接收用戶進行結構分級提升方案的輸入，輸入數據包括：

1)提升結構參數；

2)提升塔吊參數；

3)提升點的個數m與布置；

4)分級提升的總級數：n；

5)第j個提升點的第i級目標提升位移：h_ij，其中，i＝1，2，...，n，代表分級提升的級數；j＝1，2，...，m，代表提升點編號；

6)提升過程同步性與目標位置控制誤差：e；

7)提升過程中為控制提升同步性對各提升點位置進行采樣的時間間隔：Δt₁；

8)提升過程中為校核提升結構安全對各提升點位置進行采樣的時間間隔：Δt₂；

9)提升過程中為校核提升塔吊安全對各提升點位置進行采樣的時間間隔：Δt₃；

數據輸入模塊將部分數據傳輸給提升點位移控制與調整模塊，包括：m，h_ij，e，Δt₁；

數據輸入模塊將部分數據傳輸給提升結構內力與變形計算與控制模塊，包括：提升結構參數，Δt₂；