[发明专利]一种屋盖卸载过程中变形、应力同步控制方法

说明书

一种屋盖卸载过程中变形、应力同步控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、有限元分析；步骤2、确定初始传感器布设节点；步骤3、确定传感器最优截面布设位置；步骤4、获取钢结构变形、应力实时数据；步骤5、实时更新有限元模型；步骤6、预测下一卸载阶段的变形、应力数据；步骤7、更新卸载方案：根据步骤六的预测结果更新卸载方案，并在应力和变形接近阈值的构件处及时采取加固措施较传统方法具有更高的精度；本发明中变形、应力同步控制方法简单易于操作、成本低廉。

技术领域

本发明涉及屋盖卸载控制技术领域，具体涉及一种屋盖卸载过程中变形、应力同步控制方法。

背景技术

在体育馆、厂房等大型建筑结构中，钢结构屋盖由于自重轻、能承受悬吊看台等荷载而得到广泛应用。由于此类结构尺寸大、构件设计复杂，往往无法一次性吊装到位，多借助临时支撑进行拼装，待结构整体成形后再逐步卸除临时支撑上的荷载并将其拆除。而在临时支撑的卸载过程中，结构和临时支撑的受力会逐渐转移、内力发生重分布，直接影响到结构的初始内力、变形，使用阶段的性能甚至使用寿命，因此需采用分步卸载的方式降低结构卸载过程的风险。但在每一个卸载阶段，需多个支点同步卸载，否则不均匀变形或应力分布不均匀，会改变结构受力状态，使得结构难以达到预期的使用效果，因而对屋盖在卸载阶段的应力与变形进行同步控制，对保证结构安全具有重要的工程具有实际意义。

传统的变形控制方法通常采用人工现场检测，应力控制方法通常采用安装应变计获取整个卸载过程中的应力数据，但人工检测方法存在一定的主观因素，且只能在卸载完成后方能进行测量，而应力控制方法虽然能获取整个卸载过程中的应变变化，但在控制实施时滞后于施工卸载，因此导致其所能使用的范围受限，同时，导致施工卸载方案调整不够及时，无法预知下一阶段的位移量，上述方法很难精准完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种屋盖卸载过程中变形、应力同步控制方法，要解决现有技术易受人为主观因素影响的技术问题；并解决现有技术检测方法精度不够的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种屋盖卸载过程中变形、应力同步控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、有限元分析：对已安装钢结构进行有限元分析，获取已安装钢结构的初始受力状态，包括钢结构的应力分布和位移分布；

步骤2、确定初始传感器布设节点：采用基于概率的方法优化传感器的数量及布设位置；

步骤3、确定传感器最优截面布设位置：采用多尺度方法建立结构多尺度模型，根据步骤二中的传感器布设节点优化方法确定传感器最优截面布设位置；

步骤4、获取钢结构变形、应力实时数据：采用传感器获取在落架过程中，钢结构的实时变形、应力数据，保证钢结构的安全；

步骤5、实时更新有限元模型：基于步骤四获取的实时数据更新有限元模型；

步骤6、预测下一卸载阶段的变形、应力数据：基于步骤五更新后的有限元模型预测下一卸载阶段的变形、应力数据；

步骤7、更新卸载方案：根据步骤六的预测结果更新卸载方案，并在应力和变形接近阈值的构件处及时采取加固措施。

进一步优选的，还包括步骤8验证卸载方案，在下一卸载阶段过程中，通过计算机分析传感器测试数据，验证更新后的卸载方案是否达到了理想效果。

进一步地，所述步骤2包括以下步骤：

步骤21、基于鲁棒性方法确定传感器布设的若干个关键节点：

根据钢结构有限元分析结果，选取构件或节点应变能比较大的节点作为关键节点或杆件；