[發明專利]基于構件原始狀態的空間纜索結構施工控制方法

有效

• 申請號: 202110322690.2
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113202190B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 伍小平;焦常科;李鑫奎;潘峰;嚴再春;李懷翠;姜捷;馮瑞敏
• 申請（專利權）人: 上海建工集團股份有限公司;上海建工五建集團有限公司
• 主分類號: E04B1/34
• 分類號: E04B1/34;E04B1/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于構件原始狀態的空間纜索結構施工控制方法，包括：第一部分確定主要受力構件的原始尺寸；第二部分確定主要受力構件的初始位置；第三部分，基于原始尺寸和初始位置，并通過有限元計算、現場監測以確保結構在施工過程中的安全。本發明專利主要針對空間纜索結構的施工控制。在某一環境溫度條件下構件的原始尺寸一旦確定，就不隨著施工過程的變形、受力變化而變化；主要受力構件(如索夾、索塔、主梁、主受力桁架等)初始位置確定后，就決定了整個結構的空間形態在施工過程中無論怎么變化，只要不超過構件材料的彈性范圍最終都將達到設計的理想狀態。本發明簡單、高效。

技術領域

本發明涉及一種基于構件原始狀態的空間纜索結構施工控制方法。

背景技術

近年來空間纜索結構因為其輕巧、美觀且跨度大，在國內逐漸增多。但索結構只有在索張拉之后才具有剛度，張拉過程中將對臨近結構(構件)的位置、受力產生影響。因此，空間纜索結構在施工過程中需經過累計張拉或多次體系轉換才能成型，并且一些控制點的位置不斷變化，是否能達到設計的位形和受力狀態，需要經過多次反復計算和調整。

現有的針對空間纜索結構施工控制技術是，施工前，根據設計圖紙，利用倒推法或迭代法反復試算確定空間纜索結構的初始安裝位置，索力初始張拉力。施工過程中，測量結構位置變化及索力變化，與計算結果進行比較，并根據測試結果，重新調整計算模型，經過反復迭代，逐漸逼近設計理想狀態。過程經過多次反復計算和測試，由于可能存在各種誤差，往往最近結果并不理想(不能很好地達到設計理想狀態)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于構件原始狀態的空間纜索結構施工控制方法。

為解決上述問題，本發明提供一種基于構件原始狀態的空間纜索結構施工控制方法，包括：

根據空間纜索結構的設計圖紙，確定空間纜索結構的主要受力構件的原始尺寸；

根據空間纜索結構的施工方案，確定主要受力構件的初始安裝位置；

基于所述主要受力構件的原始尺寸和初始安裝位置對空間纜索結構進行施工，在施工過程中對主要受力構件的受力狀態進行監測。

進一步的，在上述方法中，根據空間纜索結構的設計圖紙，確定空間纜索結構的主要受力構件的原始尺寸，包括：

根據空間纜索結構的設計圖紙中提供空間纜索結構的最終結構位形及空間纜索結構的主要受力構件的受力，計算出空間纜索結構的主要受力構件的原始尺寸。

進一步的，在上述方法中，根據空間纜索結構的施工方案，確定主要受力構件的初始安裝位置，包括：

建立空間纜索結構的理論基準有限元模型，基于理論基準有限元模型并按照施工方案確定的過程順序，反算出主要受力構件的初始安裝位置。

進一步的，在上述方法中，根據空間纜索結構的施工方案，確定主要受力構件的初始安裝位置，包括：

根據空間纜索結構的成形最終狀態，反算出主要受力構件的初始位置。

進一步的，在上述方法中，基于所述主要受力構件的原始尺寸和初始安裝位置對空間纜索結構進行施工，在施工過程中對主要受力構件的受力狀態進行監測，包括：

采用有限元建模得到理論基準有限元模型，通過理論基準有限元模型所述對空間纜索結構的施工全過程中的不同工況進行模擬，得到不同工況下的主要受力構件對應的變形計算值和受力計算值。

進一步的，在上述方法中，得到不同工況下的主要受力構件對應的變形計算值和受力計算值之后，還包括：

基于主要受力構件的受力計算值，判斷主要受力構件是否在該主要受力構件的彈性范圍內，