[發(fā)明專利]有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010933790.4
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112065043B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈冬云;張辰嘯;陶清林;王鄴;賀成英健;劉陽
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04G13/06
• 分類號: E04G13/06;E04G17/00;G06F30/23;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 王益西

1.有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)，其特征在于，包括已建成結(jié)構(gòu)(1)、懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)、智能調(diào)控拉索(3)、臨時性斜拉體系(4)和有限元模型(5)；所述懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)安裝在已建成結(jié)構(gòu)(1)上，懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)上設(shè)有多個模板側(cè)邊拉索穿孔(201)和混凝土澆灌與振搗孔(202)，在懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)的底面上布置有位移測點(203)；

所述智能調(diào)控拉索(3)的一端與臨時性斜拉體系(4)連接，另一端與懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)上設(shè)有的多個模板側(cè)邊拉索穿孔(201)連接；

所述臨時性斜拉體系(4)包括斜拉體系壓桿底座(401)、斜拉體系壓桿(402)、斜拉體系拉索(403)和斜拉體系拉索底座(404)；所述斜拉體系壓桿底座(401)與斜拉體系拉索底座(404)預(yù)埋在已建成結(jié)構(gòu)(1)上或與已建成結(jié)構(gòu)(1)上的預(yù)埋件連接；所述斜拉體系壓桿(402)套接固定在斜拉體系壓桿底座(401)上，所述斜拉體系拉索(403)的一端與斜拉體系壓桿(402)相連，另一端與斜拉體系拉索底座(404)連接；

所述有限元模型(5)通過計算機一端與智能調(diào)控拉索(3)建立通訊連接，另一端與位移測點(203)相對位置設(shè)置的位移傳感器建立數(shù)據(jù)通訊連接。

2.如權(quán)利要求1所述的有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)，其特征在于：所述位移測點(203)分兩排布置，與位移測點(203)相對應(yīng)的設(shè)有位移傳感器，位移傳感器采用普通市面上的激光或者拉線傳感器，用于安裝在已建成結(jié)構(gòu)(1)上。

3.如權(quán)利要求1所述的有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)，其特征在于：所述智能調(diào)控拉索(3)為根據(jù)方程計算出的拉力可調(diào)設(shè)備，智能調(diào)控拉索(3)對稱設(shè)置，分別向兩邊斜拉。

4.如權(quán)利要求1所述的有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)，其特征在于：所述智能調(diào)控拉索(3)包括液壓缸(301)、拉索(302)和液壓活塞(303)；拉索(302)的一端與液壓活塞(303)連接，液壓活塞(303)受控于液壓缸(301)。

5.如權(quán)利要求1所述的有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)，其特征在于：所述臨時性斜拉體系(4)相對于懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)成對布置。

6.如權(quán)利要求1所述的有限元同步分析的大懸挑安全智能施工系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：施工前，首先獲得懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)的尺寸參數(shù)、澆筑混凝土流量、斜拉體系參數(shù)實際結(jié)構(gòu)參數(shù)；

第二步：根據(jù)現(xiàn)場的風(fēng)荷載，施工荷載獲得懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)的綜合荷載；

第三步：根據(jù)這些數(shù)據(jù)在計算機上進行有限元模型(5)建模分析，并獲取所述數(shù)據(jù)對應(yīng)時刻的拉索(302)拉力；

第四步：開始施工，將混凝土從混凝土澆灌與振搗孔(202)中注入懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)中并進行振搗，再將拉索(302)拉力輸入到智能調(diào)控拉索(3)的控制設(shè)備里，通過液壓設(shè)備輸出拉索(302)拉力并反饋拉力與拉索(302)變形信息；

第五步：混凝土澆筑引起了荷載的改變以及拉索(302)的拉力發(fā)生了改變，二者同時作用于懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)上，懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)發(fā)生變形，布置在懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)底端的多個位移測點(203)，時刻對懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)變形測量，根據(jù)多點的測量結(jié)果知道懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)的豎向變形模式和扭轉(zhuǎn)變形情況；

第六步：再將此變形條件與步驟五中獲得的拉索(302)拉力，同時輸入到懸挑結(jié)構(gòu)模板(2)的位移條件與力學(xué)平衡方程中，判斷位移條件與力學(xué)平衡方程是否滿足要求；如果滿足要求，即可保持拉索(302)拉力不變；如果不滿足要求，根據(jù)力學(xué)平衡方程和力與位移條件調(diào)整相關(guān)參數(shù)，重新回到步驟二中，進行有限元模型(5)的建模分析，并將迭代出的新拉索(302)拉力輸入到拉索力輸出設(shè)備中，重復(fù)步驟三-步驟六的過程，循環(huán)，一直滿足要求后，退出，保持拉索(302)拉力；

第七步：繼續(xù)施工，再進入步驟一中，依次循環(huán)，直至澆筑完成。