[发明专利]一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法，属于结构工程技术领域。

技术背景

现代钢结构屋盖体系一般跨度较大，其在施工过程中的受力状态与成型时的设计状态差异较大，所以如何选取经济合理、安全适用的施工方案一直是施工技术领域研究的重点。

在传统的钢结构屋盖施工方法中，一般采用满堂脚手架或胎架支承的施工方法，通过单件吊装或单元吊装、高空就位焊接或栓接的连接方法实现其屋盖安装，其缺点是高空作业多且操作困难，安装质量不易控制，工作效率低下，已经不能适应经济发展对施工技术的要求。

现代施工技术常采用整体提升的施工方法，大大地提高了工作效率，节约了施工成本。但是，目前在屋盖结构整体提升技术中，由于提升的屋盖结构面积较大，提升点较多，同步性要求高，使得在提升过程中要不断人为地调整其提升点处的位移大小以满足同步性的要求，大大地降低了施工效率。还有，在提升的屋盖结构与提升设备以及计算机控制之间缺乏有效的联系，致使在提升过程中无法实现对结构受力与变形发展的有效监控，造成提升结构内力与变形计算完全与提升过程中的运动状态不相符合，使提升结构有时处于非常不利的受力状态而不知晓，使得结构在施工过程中存在安全隐患。

本发明提出一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法，可以克服目前提升施工的缺点。该方法基于一个计算机控制系统，首先通过地面拼装，然后通过整体提升实现。该方法可以在提升施工过程中实现对提升屋盖的内力与变形计算、提升设备的油压调整与控制、提升点位移控制与调整、提升塔架强度及稳定性计算，并实现各个环节之间的自动调节与自适应。在预先输入的分级提升方案的基础上，依据各个提升点反馈的提升位移值，通过计算机控制技术可以实现各个提升点位移的自动控制与调整，从而使得各提升点的同步性与准确性得到保证；同时该控制系统可以依据各提升点的当前位置，实时跟踪计算提升结构的内力与变形，进而判断结构的强度、稳定性是否满足设计要求，判断结构的变形状况是否合理并与设计方案一致，可实现对结构受力与变形发展的有效监控，在提升结构的内力与变形非常不利时，可以暂停结构的提升，从而保证结构的安全。该方法真正达到整体提升控制自动化以及提升结构内力与变形实时监控自动化的目的，提高工作效率，确保提升过程的安全。

发明内容

本发明提出的一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法，可以实现屋盖整体提升的自动化控制，提高工作效率，并能够实时监控提升结构的内力与变形，保证结构在提升过程中的安全。

一种大跨度屋盖整体提升施工一体化控制方法，其特征在于，所述方法是在一个由数据输入模块、提升点位移控制与调整模块、提升设备油压控制与调整模块、提升塔架强度与稳定性计算与控制模块、提升结构内力与变形计算与控制模块组成的控制系统中按照以下步骤实现的，所述控制系统中包含一个能够测量各提升点位置的提升点位置测量装置，安放于各提升点处：

步骤(1)：在计算机中设置如下五个模块：

1)数据输入模块；

2)提升点位移控制与调整模块；

3)提升设备油压控制与调整模块；

4)提升塔架强度与稳定性计算与控制模块；

5)提升结构内力与变形计算与控制模块；

其中，提升塔架强度与稳定性计算与控制模块、提升结构内力与变形计算与控制模块均包含有一个有限元分析软件包；

步骤(2)：数据输入模块接收用户进行结构分级提升方案的输入，输入数据包括：

1)提升结构参数；

2)提升塔吊参数；

3)提升点的个数m与布置；

4)分级提升的总级数：n；

5)第j个提升点的第i级目标提升位移：h_ij，其中，i＝1，2，...，n，代表分级提升的级数；j＝1，2，...，m，代表提升点编号；

6)提升过程同步性与目标位置控制误差：e；

7)提升过程中为控制提升同步性对各提升点位置进行采样的时间间隔：Δt₁；

8)提升过程中为校核提升结构安全对各提升点位置进行采样的时间间隔：Δt₂；

9)提升过程中为校核提升塔吊安全对各提升点位置进行采样的时间间隔：Δt₃；

数据输入模块将部分数据传输给提升点位移控制与调整模块，包括：m，h_ij，e，Δt₁；

数据输入模块将部分数据传输给提升结构内力与变形计算与控制模块，包括：提升结构参数，Δt₂；