[發明專利]一種用于優化施工模板支撐體的設計方法及設計系統

在審

• 申請號: 201710103296.3
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106909735A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 季璇;楊卓
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑科學研究院有限公司;廣州市建筑科學研究院新技術開發中心有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 李德魁

1.一種用于優化施工模板支撐體的設計方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、輸入待優化的模板支撐結構的條件參數和施工條件參數；

S2、根據所述模板支撐結構的條件參數、施工條件參數，得到模板施工費用隨支撐體系各結構單元間距值的變化曲線；

S3、根據所述變化曲線，確定所述模板支撐結構體系的施工費用的最小值。

2.根據權利要求1所述用于優化施工模板支撐體的設計方法，其特征在于：所述S2中，所述模板支撐結構的條件參數包括主肋參數、次肋參數、鋼支撐的類型、成本價格；

所述施工條件參數包括待支模的房間尺寸。

3.根據權利要求2所述用于優化施工模板支撐體的設計方法，其特征在于：所述S2中，根據以下數學模型得到模板施工費用隨支撐體系各結構單元間距值的變化曲線，包括以下步驟：

S21、根據以下數學模型得到變化曲線：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_i=\frac{k_m{\mathrm{ql}}_{i-1}{l}_i^2}{w_i}\≤\[\mathrm{\σ}\]\\ {\mathrm{\τ}}_i=\frac{3}{2b_i{h}_i}\×k_{\mathrm{\τ}}\×{\mathrm{ql}}_{i-1}\×l_i\<\[\mathrm{\τ}\]\\ f_i=k_f\·\frac{{\mathrm{ql}}_{i-1}{l}_i^4}{100E_i{I}_i}\<\frac{l_i}{400},i=1,2,3\\ f_4=\frac{M}{w_4}+\frac{N}{\mathrm{\φ}D}\<\[f\]\end{array}\right.$

其中：

C表示澆筑一塊樓板所需要的費用；

A表示所需澆筑的樓板的長度；

B表示樓板的寬度；

C_i分別表示各組成部分(依次為板面、次肋、主肋、豎向支撐及橫向支撐)的單位費用，i＝1,2,3,4；

C₁表示板面的單位費用；

C₂表示次肋的單位費用；

C₃表示主肋的單位費用；

C₄表示豎向支撐的單位費用；

C₅表示橫向支撐的單位費用；

l_i表示各組成部分的間距，i＝1,2,3,4；

l₁表示相鄰板面的間距；

l₂表示相鄰次肋的間距；

l₃表示相鄰主肋的間距；

q表示板面上部所受均勻荷載；

f_i分別表示板面、次肋、主肋因所受荷載而產生的撓度值，i＝1,2,3；

f₄豎向支撐因所受上部荷載而產生的撓度值；

[f]表示豎向支撐最大允許撓度值，i＝1,2,3；

σ_i分別表示板面、次肋、主肋因所受荷載而產生的應力值，i＝1,2,3；

τ_i分別表示板面、次肋、主肋因所受荷載而產生的剪應力，i＝1,2,3；

[σ]分別表示板面、次肋、主肋最大允許應力值，i＝1,2,3；

[τ]分別表示板面、次肋、主肋最大允許剪應力值，i＝1,2,3；

E_i分別表示板面、次肋、主肋的彈性模量，i＝1,2,3；

I_i分別表示板面、次肋、主肋的界面慣性矩，i＝1,2,3；

k_m表示三跨連續梁彎矩系數；

k_f表示三跨連續梁撓度系數；

k_τ表示三跨連續梁剪力系數(可由《靜力計算手冊》查詢)；

b_i×h_i表示各組成部分截面面積；

M表示風荷載產生的彎矩值；

N表示立桿段軸力；

D表示豎向支撐的橫截面的面積

N_G2k表示構件自重產生的軸向力標準值；

N_Qk表示施工荷載產生的軸向力標準值。

表示板面損失系數；

w_i表示板面、次肋、主肋及支撐在荷載作用下的彎矩；

S21、根據遺傳算法搜索S21中數學模型的最優解，得到模板施工費用隨支撐體系各結構單元的間距的變化曲線；

S23、根據所述變化曲線，將模型計算得到的最優解，確定為對所述模板支撐結構體系施工費用的最小值；

S24、將確定的所述的費用最小值輸出顯示。