專利名稱：一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系一般跨度較大，其在施工過程中的受力狀態(tài)與成型后的設(shè)計(jì)(目標(biāo)) 狀態(tài)差異較大，所以如何選取經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的施工方案一直是施工技術(shù)領(lǐng)域研究的重 點(diǎn)。
在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)其屋蓋安裝，其缺點(diǎn)是高空作業(yè)多且 操作困難，安裝質(zhì)量不易控制，工作效率低下，已經(jīng)不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)施工技術(shù)的要求。
現(xiàn)代施工技術(shù)常采用整體滑移的施工方法，大大地提高了工作效率，節(jié)約了施工成本。但 是，目前在屋蓋結(jié)構(gòu)整體滑移技術(shù)中，由于被滑移的屋蓋結(jié)構(gòu)面積較大，助推器較多，同步 性要求高，使得在滑移過程中要不斷人為地調(diào)整其滑移處的位移大小，大大地降低了施工效 率，且人工調(diào)整的精度往往有限，誤差累積可能造成安裝偏差。還有，在被滑移的屋蓋結(jié)構(gòu) 與助推設(shè)備以及計(jì)算機(jī)控制之間缺乏有效的聯(lián)系，致使在滑移過程中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)受力與 變形發(fā)展的有效監(jiān)控，造成被滑移結(jié)構(gòu)常常處于非常不利的受力狀態(tài)而不知曉，使得施工過 程存在安全隱患。
本發(fā)明提出了一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，可以克服目前滑移施工方 法的缺點(diǎn)。該方法基于一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以在滑移施工過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)被滑移屋蓋的內(nèi) 力與變形計(jì)算、助推設(shè)備的油壓調(diào)整與控制、滑移點(diǎn)位移控制與調(diào)整、滑移軌道支承架強(qiáng)度 及穩(wěn)定性計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的自動(dòng)調(diào)節(jié)與自適應(yīng)。在預(yù)先輸入的分級(jí)滑移方案的基 礎(chǔ)上，依據(jù)各個(gè)滑移點(diǎn)反饋的滑移位移值，通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)滑移點(diǎn)位移的 自動(dòng)控制與調(diào)整，從而使得各滑移點(diǎn)的同步性與準(zhǔn)確性得到保證；同時(shí)該控制系統(tǒng)可以依據(jù) 各滑移點(diǎn)的當(dāng)前位置，實(shí)時(shí)跟蹤計(jì)算滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形，進(jìn)而判斷結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性 是否滿足設(shè)計(jì)要求，判斷結(jié)構(gòu)的變形狀況是否合理并與設(shè)計(jì)方案一致，可實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)受力與 變形發(fā)展的有效監(jiān)控，在滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形非常不利時(shí)，可以暫停結(jié)構(gòu)的滑移，從而保 證結(jié)構(gòu)的安全。該方法真正達(dá)到整體滑移控制自動(dòng)化以及滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng) 化的目的，大大提高了工作效率，并確?；剖┕み^程的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，可以實(shí)現(xiàn)屋蓋整體滑移的 自動(dòng)化控制，提高工作效率，并能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形，保證結(jié)構(gòu)在滑移過程 中的安全。
一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，其特征在于，所述方法是在一個(gè)由數(shù)據(jù) 輸入模塊、滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊、助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊、滑移結(jié)構(gòu)內(nèi) 力與變形計(jì)算與控制模塊組成的控制系統(tǒng)中按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的，所述控制系統(tǒng)中包含一個(gè) 能夠測量各滑移點(diǎn)位置的滑移點(diǎn)位置測量裝置，安放于各滑移點(diǎn)處
步驟(1):在計(jì)算機(jī)中設(shè)置如下四個(gè)模塊
1) 數(shù)據(jù)輸入模塊；
2) 滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊；
3) 助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；
4) 滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；
其中，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊包含一個(gè)有限元分析軟件包； 步驟(2):用戶向數(shù)據(jù)輸入模塊輸入結(jié)構(gòu)分級(jí)滑移方案，輸入數(shù)據(jù)包括
1) 滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)；
2) 滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)W與布置；
3) 分級(jí)滑移的總級(jí)數(shù)W;
4) 第_/個(gè)滑移點(diǎn)的第/級(jí)目標(biāo)滑移位移其中，/=1，2，...,W，代表分級(jí)滑移的級(jí)數(shù)； /=l,2,...，m，代表滑移點(diǎn)編號(hào)；
5) 滑移同步性與目標(biāo)位置控制誤差e;
6) 滑移過程中為控制滑移同步性對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔
7) 滑移過程中為校核滑移結(jié)構(gòu)安全對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔 數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊，包括m, ~， e，時(shí)
間間隔A^l;
數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊，包括滑移結(jié)構(gòu) 參數(shù)，時(shí)間間隔Af2;
步驟(3):進(jìn)行第l級(jí)滑移，按如下步驟進(jìn)行
步驟(3.1):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊進(jìn)行第1級(jí)滑移方案的 數(shù)據(jù)輸入，包括滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)m與布置，各滑移點(diǎn)的第l級(jí)目標(biāo)滑移位移/n戶目標(biāo)位置控 制誤差e，采樣間隔A^;步驟(3.2):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊通過計(jì)算，確定各個(gè)滑移點(diǎn)達(dá)到第l級(jí)目 標(biāo)位移/^時(shí)各滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需增加的油壓Au;滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊將 A 17傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；
步驟(3.3):助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移點(diǎn)位移控制與調(diào)整模塊傳遞的數(shù)據(jù)， 包括A^;助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以A^為依據(jù)，為各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備增加油壓，
進(jìn)行滑移點(diǎn)的助推滑移；
步驟(3.4):在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行各滑移點(diǎn)同步性控制與調(diào)整，按下述步驟進(jìn)
行
步驟(3.4.1):在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊向滑移
點(diǎn)位置測量裝置輸入數(shù)據(jù)，包括釆樣時(shí)間間隔A^;
步驟(3.4.2):每隔A^，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊反饋一
次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)在第l級(jí)滑移過程中的實(shí)時(shí)位移/^/;
步驟(3.4.3):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下計(jì)算計(jì)算 =^///^;以第一 個(gè)滑移點(diǎn)為參照，計(jì)算A^廣 "n;如果IA Anl、，計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各滑移點(diǎn)處助推設(shè) 備所需調(diào)整的油壓A ;滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊將A ^傳輸給助推設(shè)備油壓控制與 調(diào)整模塊；
步驟(3.4.4):助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊傳遞 的數(shù)據(jù)，包括Ai/;助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以A,/為依據(jù)，在步驟(3.3)進(jìn)行的同 時(shí)為各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備調(diào)整油壓，使得各滑移點(diǎn)的同步性獲得保證；
步驟(3.5):在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行滑移結(jié)構(gòu)的安全校核，按如下步驟進(jìn)行 步驟(3.5.1):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括
滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，采樣間隔A^;
步驟(3.5.2):在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移點(diǎn)位置測量裝置接收滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與
變形計(jì)算與控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括采樣間隔A/2;
步驟(3.5.3):每隔A^，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊反饋 一次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)的空間位置^/;
步驟(3.5.4):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊將數(shù)據(jù)傳輸給有限元分析軟件包，包 括各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)；
步驟(3.5.5):有限元分析軟件包根據(jù)各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定滑移
結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算模型(包括滑移結(jié)構(gòu)、用于結(jié)構(gòu)拼裝的支承胎架、地基)，確定荷載工況以
及邊界約束；有限元分析軟件包通過計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形狀態(tài)，并將結(jié)果傳送回滑移 結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；步驟(3.5.6):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊進(jìn)行如下判斷滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形 計(jì)算與控制模塊依據(jù)內(nèi)力判斷結(jié)構(gòu)是否在彈性范圍內(nèi)，并檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性；滑移結(jié)構(gòu) 內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊依據(jù)變形狀態(tài)，判斷被滑移結(jié)構(gòu)是否與周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞；如果 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及變形情況均滿足要求，滑移繼續(xù)進(jìn)行；如果結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性或者變 形情況出現(xiàn)異常，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，情況危險(xiǎn)時(shí)暫停結(jié) 構(gòu)的滑移，待重新制定方案后繼續(xù)進(jìn)行；
步驟(3.6):待完成步驟(3.3),滑移點(diǎn)位置測量裝置讀取第1級(jí)滑移中各滑移點(diǎn)的實(shí)際 位移值h/"，將其反饋給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊；
步驟(3.7):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收滑移點(diǎn)位置測量裝置傳遞的數(shù)據(jù)，包 括各滑移點(diǎn)實(shí)際發(fā)生的位移值/n/1、通過對(duì)比各滑移點(diǎn)實(shí)際位置值/^(1)與目標(biāo)位置/^，計(jì)算 出滑移位置誤差△ ~(1)= ■
步驟(3.8):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下判斷如果IA/^/"/;^l《e對(duì)每 一個(gè)7均滿足，進(jìn)入步驟(4);否則，計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各個(gè)滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需調(diào)整的 油壓A ,/、將A /M專輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；
步驟(3.9):在助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊中，以Ai/^為依據(jù)，變化各滑移點(diǎn)處的助推 設(shè)備油壓，進(jìn)行滑移點(diǎn)的位置的微調(diào)；與此同時(shí)，重復(fù)步驟(3.5)，進(jìn)行滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與 變形校核；
步驟(3.10):待滑移點(diǎn)完成該次微調(diào)，讀取滑移點(diǎn)位置測量裝置得到的第1級(jí)滑移中各 滑移點(diǎn)的實(shí)際位移值/^(2)，之后多次重復(fù)步驟(3.7) 步驟(3.10)，直至第A:次調(diào)整滑移 點(diǎn)后|厶/ 1/+"/^|^對(duì)每一個(gè)_/均滿足，進(jìn)入步驟(4);
步驟(4):進(jìn)行第2級(jí)以及后續(xù)的滑移，重復(fù)步驟(3)，直至各滑移點(diǎn)滑移至目標(biāo)位置。 本發(fā)明提出的一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，實(shí)現(xiàn)了滑移過程的計(jì)算機(jī)自 動(dòng)控制，最大限度的減少人為干預(yù)，可極大地提高施工效率，減少人為因素造成的誤差；在 施工過程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)結(jié)構(gòu)可能處于的危險(xiǎn)狀況可 給予及時(shí)警告，避免施工過程可能對(duì)結(jié)構(gòu)造成損害。


圖l為各模塊關(guān)系圖2為數(shù)據(jù)輸入模塊一滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊一助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模
塊工作流程詳圖3為數(shù)據(jù)輸入模塊一滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊工作流程詳圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1~3具體說明這種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法。
如圖l所示， 一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，是在一個(gè)由數(shù)據(jù)輸入模塊、 滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊、助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊、滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì) 算與控制模塊組成的控制系統(tǒng)中按照特定步驟實(shí)現(xiàn)的；該控制系統(tǒng)中包含一個(gè)能夠測量各滑 移點(diǎn)位置的滑移點(diǎn)位置測量裝置，安放于各滑移點(diǎn)處。
其中，數(shù)據(jù)輸入模塊接收用戶進(jìn)行分級(jí)提升方案的輸入，并向各模塊傳送數(shù)據(jù)；
其中，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊傳遞的分級(jí)滑移方案，計(jì)算 出達(dá)到分級(jí)目標(biāo)滑移位置時(shí)各滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需增加的油壓值，將數(shù)據(jù)傳輸給助推設(shè)備 油壓控制與調(diào)整模塊；在滑移過程中，接收滑移點(diǎn)位置測量裝置反饋的各滑移點(diǎn)的位置，以 某一滑移點(diǎn)為參照，計(jì)算其他滑移點(diǎn)與參照滑移點(diǎn)的位移同步誤差，若誤差超出控制范圍， 計(jì)算出為修正位移同步誤差所需變化的助推設(shè)備油壓值，將數(shù)據(jù)傳輸給助推設(shè)備油壓控制與 調(diào)整模塊；分級(jí)滑移完成時(shí)，根據(jù)滑移位置測量裝置反饋的各點(diǎn)實(shí)際滑移位置，計(jì)算出目標(biāo) 滑移位置與實(shí)際滑移位置之間的誤差，若誤差超出控制范圍，計(jì)算出修正滑移位置誤差所需 變化的助推設(shè)備油壓值，將數(shù)據(jù)傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊。
其中，助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊傳遞的助推 設(shè)備油壓值，對(duì)各滑移點(diǎn)進(jìn)行同步助推滑移；接收滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊傳遞的 修正滑移點(diǎn)誤差所需的助推設(shè)備油壓值，對(duì)各滑移點(diǎn)的位置進(jìn)行微調(diào)。
其中，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊包含一個(gè)有限元分析軟件包；滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力 與變形計(jì)算與控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊傳遞的數(shù)據(jù)，并在滑移過程中不斷接收由滑移位置 測量裝置反饋的各個(gè)滑移點(diǎn)的位置，并將其傳遞給內(nèi)置有限元分析軟件包；在有限元分析軟 件包中，依據(jù)滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，確定滑移結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算 模型，確定荷載工況以及邊界約束，通過計(jì)算得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形狀態(tài)，并將其回傳給滑移 結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊依據(jù)內(nèi)力判斷結(jié)構(gòu)是 否在彈性范圍內(nèi)，并檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性；依據(jù)變形狀態(tài)，判斷滑移結(jié)構(gòu)的變形是否合理; 若滑移結(jié)構(gòu)的安全性不能滿足要求，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊會(huì)發(fā)出警報(bào)。
這種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，是在上述模塊組成的控制系統(tǒng)中按下述 步驟完成的
步驟(1):如圖1所示，在計(jì)算機(jī)中設(shè)置如下四個(gè)模塊數(shù)據(jù)輸入模塊，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵 點(diǎn)位移同步控制模塊，助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊，滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模 塊；
步驟(2):如圖1所示，用戶向數(shù)據(jù)輸入模塊輸入結(jié)構(gòu)分級(jí)滑移方案，輸入數(shù)據(jù)包括滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)W與布置，分級(jí)滑移的總級(jí)數(shù)W，第_/個(gè)滑移點(diǎn)的第/級(jí)目標(biāo) 滑移位移~，其中/=1,2,...,M，代表分級(jí)滑移的級(jí)數(shù)；_/=l,2,...,W,代表滑移點(diǎn)編號(hào)，滑移 同步性與目標(biāo)位置控制誤差e，滑移過程中為控制滑移同步性對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí) 間間隔A^，滑移過程中為校核滑移結(jié)構(gòu)安全對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔Af2;
數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊，包括附，％， e， 時(shí)間間隔A^;
數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊，包括滑移結(jié) 構(gòu)參數(shù)，時(shí)間間隔A,2;
步驟(3):進(jìn)行第l級(jí)滑移，按如下步驟進(jìn)行-
步驟(3.1):如圖2所示，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊進(jìn)行第1 級(jí)滑移方案的數(shù)據(jù)輸入，包括滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)m與布置，各滑移點(diǎn)的第1級(jí)目標(biāo)滑移位移 目標(biāo)位置控制誤差e，釆樣間隔A^;
步驟(3.2):如圖2所示，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊通過計(jì)算，確定各個(gè)滑移點(diǎn) 達(dá)到第1級(jí)目標(biāo)位移/^時(shí)各滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需增加的油壓A^滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同 步控制模塊將A 1;傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；
步驟G.3):如圖2所示，助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移點(diǎn)位移控制與調(diào)整模塊 傳遞的數(shù)據(jù)，包括A^;助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以A^為依據(jù)，為各滑移點(diǎn)處的助推 設(shè)備增加油壓，進(jìn)行滑移點(diǎn)的助推滑移；
步驟(3.4):如圖2所示，在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行各滑移點(diǎn)同步性控制與調(diào)整， 按下述步驟進(jìn)行
步驟(3.4.1):在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊向滑移 點(diǎn)位置測量裝置輸入數(shù)據(jù)，包括采樣時(shí)間間隔A^;
步驟(3.4.2):每隔Ah，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊反饋一 次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)在第1級(jí)滑移過程中的實(shí)時(shí)位移
步驟(3.4.3):滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下計(jì)算計(jì)算忉=^///^;以第一 個(gè)滑移點(diǎn)為參照，計(jì)算A^廣 -";如果IA Aul〉。計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各滑移點(diǎn)處助推設(shè) 備所需調(diào)整的油壓A 滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊將A !/傳輸給助推設(shè)備油壓控制與
調(diào)整模塊；
步驟(3.4.4):助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊傳遞 的數(shù)據(jù)，包括A^;助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以A!/為依據(jù)，在步驟(3.3)進(jìn)行的同
時(shí)為各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備調(diào)整油壓，使得各滑移點(diǎn)的同步性獲得保證；
步驟(3.5):如圖3所示，在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行滑移結(jié)構(gòu)的安全校核，按如下
步驟進(jìn)行步驟(3.5.1):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括: 滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，采樣間隔Af2;
步驟(3.5.2):在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移點(diǎn)位置測量裝置接收滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與 變形計(jì)算與控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括采樣間隔A^;
步驟(3.5.3):每隔A^，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊反饋 一次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)的空間位置；
步驟(3.5.4):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊將數(shù)據(jù)傳輸給有限元分析軟件包，包 括各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)；
步驟(3.5.5):有限元分析軟件包根據(jù)各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置h/、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定滑
移結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算模型(包括滑移結(jié)構(gòu)、用于結(jié)構(gòu)拼裝的支承胎架、地基)，確定荷載工況
以及邊界約束；有限元分析軟件包通過計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形狀態(tài)，并將結(jié)果傳送回滑 移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；
步驟(3.5.6):滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊進(jìn)行如下判斷滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形 計(jì)算與控制模塊依據(jù)內(nèi)力判斷結(jié)構(gòu)是否在彈性范圍內(nèi)，并檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性；滑移結(jié)構(gòu)
內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊依據(jù)變形狀態(tài)，判斷被滑移結(jié)構(gòu)是否與周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞；如果 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及變形情況均滿足要求，滑移繼續(xù)進(jìn)行；如果結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性或者變 形情況出現(xiàn)異常，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，情況危險(xiǎn)時(shí)暫停結(jié) 構(gòu)的滑移，待重新制定方案后繼續(xù)進(jìn)行；
步驟(3.6):如圖2所示，待完成步驟(3.3)，滑移點(diǎn)位置測量裝置讀取第1級(jí)滑移中各 滑移點(diǎn)的實(shí)際位移值/n/"，將其反饋給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊；
步驟(3.7):如圖2所示，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收滑移點(diǎn)位置測量裝置傳 遞的數(shù)據(jù)，包括各滑移點(diǎn)實(shí)際發(fā)生的位移值/^(1);通過對(duì)比各滑移點(diǎn)實(shí)際位置值/n/"與目標(biāo) 位置~，計(jì)算出滑移位置誤差A(yù) ~(1)=
步驟(3.8):如圖2所示，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下判斷如果IA/^W //^1《e對(duì)每一個(gè)/均滿足，進(jìn)入步驟(4);否則，計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各個(gè)滑移點(diǎn)處助推設(shè)備 所需調(diào)整的油壓A 將A i/"傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；
步驟(3.9):如圖2所示，在助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊中，以Ai/U為依據(jù)，變化各滑 移點(diǎn)處的助推設(shè)備油壓，進(jìn)行滑移點(diǎn)的位置的微調(diào)；與此同時(shí)，重復(fù)步驟(3.5)，進(jìn)行滑移 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形校核；
步驟(3.10):如圖2所示，待滑移點(diǎn)完成該次微調(diào)，讀取滑移點(diǎn)位置測量裝置得到的第1 級(jí)滑移中各滑移點(diǎn)的實(shí)際位移值&/2)，之后多次重復(fù)步驟(3.7) 步驟(3.10)，直至第A: 次調(diào)整滑移點(diǎn)后IA/^,^/^,l《e對(duì)每一個(gè)/均滿足，進(jìn)入步驟(4);
步驟(4):進(jìn)行第2級(jí)以及后續(xù)的滑移，重復(fù)步驟(3)，直至各滑移點(diǎn)滑移至目標(biāo)位置。
權(quán)利要求
1、一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，其特征在于，所述方法是在一個(gè)由數(shù)據(jù)輸入模塊、滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊、助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊、滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊組成的控制系統(tǒng)中按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的，所述控制系統(tǒng)中包含一個(gè)能夠測量各滑移點(diǎn)位置的滑移點(diǎn)位置測量裝置，安放于各滑移點(diǎn)處步驟(1)在計(jì)算機(jī)中設(shè)置如下四個(gè)模塊1)數(shù)據(jù)輸入模塊；2)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊；3)助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；4)滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；其中，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊包含一個(gè)有限元分析軟件包；步驟(2)用戶向數(shù)據(jù)輸入模塊輸入結(jié)構(gòu)分級(jí)滑移方案，輸入數(shù)據(jù)包括1)滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)；2)滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)m與布置；3)分級(jí)滑移的總級(jí)數(shù)n；4)第j個(gè)滑移點(diǎn)的第i級(jí)目標(biāo)滑移位移hij；其中，i＝1，2，...，n，代表分級(jí)滑移的級(jí)數(shù)；j＝1，2，...，m，代表滑移點(diǎn)編號(hào)；5)滑移同步性與目標(biāo)位置控制誤差e；6)滑移過程中為控制滑移同步性對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔Δt1；7)滑移過程中為校核滑移結(jié)構(gòu)安全對(duì)各滑移點(diǎn)位置進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔Δt2；數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊，包括m，hij，e，時(shí)間間隔Δt1；數(shù)據(jù)輸入模塊將部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸給滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊，包括滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，時(shí)間間隔Δt2；步驟(3)進(jìn)行第1級(jí)滑移，按如下步驟進(jìn)行步驟(3.1)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊進(jìn)行第1級(jí)滑移方案的數(shù)據(jù)輸入，包括滑移點(diǎn)的個(gè)數(shù)m與布置，各滑移點(diǎn)的第1級(jí)目標(biāo)滑移位移h1j，目標(biāo)位置控制誤差e，采樣間隔Δt1；步驟(3.2)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊通過計(jì)算，確定各個(gè)滑移點(diǎn)達(dá)到第1級(jí)目標(biāo)位移h1j時(shí)各滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需增加的油壓Δ1j；滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊將Δ1j傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；步驟(3.3)助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移點(diǎn)位移控制與調(diào)整模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括Δ1j；助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以Δ1j為依據(jù)，為各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備增加油壓，進(jìn)行滑移點(diǎn)的助推滑移；步驟(3.4)在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行各滑移點(diǎn)同步性控制與調(diào)整，按下述步驟進(jìn)行步驟(3.4.1)在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊向滑移點(diǎn)位置測量裝置輸入數(shù)據(jù)，包括采樣時(shí)間間隔Δt1；步驟(3.4.2)每隔Δt1，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊反饋一次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)在第1級(jí)滑移過程中的實(shí)時(shí)位移h1jt；步驟(3.4.3)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下計(jì)算計(jì)算s1j＝h1jt/h1j；以第一個(gè)滑移點(diǎn)為參照，計(jì)算Δs1j＝s1j-s11；如果|Δs1j/s11|＞e，計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需調(diào)整的油壓Δ1jt；滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊將Δ1jt傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；步驟(3.4.4)助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊接收滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括Δ1jt；助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊以Δ1jt為依據(jù)，在步驟(3.3)進(jìn)行的同時(shí)為各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備調(diào)整油壓，使得各滑移點(diǎn)的同步性獲得保證；步驟(3.5)在進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，進(jìn)行滑移結(jié)構(gòu)的安全校核，按如下步驟進(jìn)行步驟(3.5.1)滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊接收數(shù)據(jù)輸入模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，采樣間隔Δt2；步驟(3.5.2)在開始進(jìn)行步驟(3.3)的同時(shí)，滑移點(diǎn)位置測量裝置接收滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊傳遞的數(shù)據(jù)，包括采樣間隔Δt2；步驟(3.5.3)每隔Δt2，滑移點(diǎn)位置測量裝置向滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊反饋一次數(shù)據(jù)，即各滑移點(diǎn)的空間位置h1jt；步驟(3.5.4)滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊將數(shù)據(jù)傳輸給有限元分析軟件包，包括各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)；步驟(3.5.5)有限元分析軟件包根據(jù)各個(gè)滑移點(diǎn)所在的位置、滑移結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定滑移結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算模型(包括滑移結(jié)構(gòu)、用于結(jié)構(gòu)拼裝的支承胎架、地基)，確定荷載工況以及邊界約束；有限元分析軟件包通過計(jì)算，得到結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形狀態(tài)，并將結(jié)果傳送回滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊；步驟(3.5.6)滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊進(jìn)行如下判斷滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊依據(jù)內(nèi)力判斷結(jié)構(gòu)是否在彈性范圍內(nèi)，并檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性；滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊依據(jù)變形狀態(tài)，判斷被滑移結(jié)構(gòu)是否與周圍結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞；如果結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及變形情況均滿足要求，滑移繼續(xù)進(jìn)行；如果結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性或者變形情況出現(xiàn)異常，滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，情況危險(xiǎn)時(shí)暫停結(jié)構(gòu)的滑移，待重新制定方案后繼續(xù)進(jìn)行；步驟(3.6)待完成步驟(3.3)，滑移點(diǎn)位置測量裝置讀取第1級(jí)滑移中各滑移點(diǎn)的實(shí)際位移值h1j(1)，將其反饋給滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊；步驟(3.7)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊接收滑移點(diǎn)位置測量裝置傳遞的數(shù)據(jù)，包括各滑移點(diǎn)實(shí)際發(fā)生的位移值h1j(1)；通過對(duì)比各滑移點(diǎn)實(shí)際位置值h1j(1)與目標(biāo)位置h1j，計(jì)算出滑移位置誤差Δh1j(1)＝h1j-h1j(1)；步驟(3.8)滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊進(jìn)行如下判斷如果|Δh1j(1)/h1j|≤e對(duì)每一個(gè)j均滿足，進(jìn)入步驟(4)；否則，計(jì)算為彌補(bǔ)該誤差各個(gè)滑移點(diǎn)處助推設(shè)備所需調(diào)整的油壓Δ1j(1)，將Δ1j(1)傳輸給助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊；步驟(3.9)在助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊中，以Δ1j(1)為依據(jù)，變化各滑移點(diǎn)處的助推設(shè)備油壓，進(jìn)行滑移點(diǎn)的位置的微調(diào)；與此同時(shí)，重復(fù)步驟(3.5)，進(jìn)行滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形校核；步驟(3.10)待滑移點(diǎn)完成該次微調(diào)，讀取滑移點(diǎn)位置測量裝置得到的第1級(jí)滑移中各滑移點(diǎn)的實(shí)際位移值h1j(2)，之后多次重復(fù)步驟(3.7)～步驟(3.10)，直至第k次調(diào)整滑移點(diǎn)后|Δh1j(k+1)/h1j|≤e對(duì)每一個(gè)j均滿足，進(jìn)入步驟(4)；步驟(4)進(jìn)行第2級(jí)以及后續(xù)的滑移，重復(fù)步驟(3)，直至各滑移點(diǎn)滑移至目標(biāo)位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大跨度屋蓋整體滑移施工一體化控制方法，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。所述方法是在一個(gè)由數(shù)據(jù)輸入模塊、滑移結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)位移同步控制模塊、助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整模塊、滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算與控制模塊組成的控制系統(tǒng)中按照一定的步驟實(shí)現(xiàn)。該方法可以實(shí)現(xiàn)滑移點(diǎn)位移控制與調(diào)整、助推設(shè)備油壓控制與調(diào)整、滑移結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形計(jì)算，且各環(huán)節(jié)之間可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)與自適應(yīng)，真正達(dá)到整體滑移控制自動(dòng)化以及滑移結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)化的目的，提高工作效率，確?；平Y(jié)構(gòu)在滑移過程的安全。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101587339SQ20091008777
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者王小安, 郭彥林 申請(qǐng)人:清華大學(xué)