[发明专利]发电厂钢屋盖施工中卸载过程模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程领域，涉及一种应用于发电厂钢屋盖施工中卸载过程模拟方法。

背景技术

目前，发电厂钢屋盖卸载过程数值模拟的方法主要有支座位移法和等效杆端位移法。支座位移法是通过给支座施加位移来模拟临时支撑的卸载，不能模拟临时支撑与钢屋盖结构之间的脱离以及临时支撑的变形。等效杆端位移法利用现有的有限元软件中的只压不拉杆单元的独特属性，虽然可以模拟临时支撑与钢屋盖结构之间的脱离以及临时支撑的变形，但是不能用于模拟联合临时支撑的情况，且不能模拟临时支撑与钢屋盖结构之间的相对错动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电厂钢屋盖施工中卸载过程模拟方法，其可准确模拟在卸载过程中发电厂钢屋盖和临时支撑的内力和变形的变化和发展历程以及发电厂钢屋盖和临时支撑之间的脱离、接触和相互错动，为实际工程的建设提供技术支撑。

本发明是这样实现的，一种应用于发电厂钢屋盖施工中的卸载过程模拟方法，包括以下步骤：输入数据文件，建立发电厂钢屋盖—临时支撑—串联卸载单元的一体化有限元模型。

根据预定卸载方案离散卸载步，将该卸载步分为M步，建立发电厂钢屋盖卸载过程分析模型。

根据所述卸载过程分析模型获得所述M步每一步下所述发电厂钢屋盖与临时支撑的力学状态。

根据所述力学状态获得并输出所述发电厂钢屋盖与临时支撑的内力和变形数值。

所述数据文件包括发电厂钢屋盖结构的有限元模型数据文件、临时支撑的有限元模型数据文件以及截面属性数据文件、材料特性数据文件与荷载及支座约束数据文件。

所述串连卸载单元是卸载装置的下端点与上端点以及对应于发电厂钢屋盖上梁单元的两端点和组成的四节点单元，所述每个节点有六个自由度；所述串连卸载单元有脱离状态、接触状态和临界状态三种力学状态。

本发明根据所述卸载过程分析模型获得所述M步每一步下所述发电厂钢屋盖与临时支撑的力学状态的步骤具体包括以下步骤：将所述M步每一卸载步下的卸载量划分为N个子步。

通过非线性迭代一一求解所述N个子步每个子步的卸载量。

根据所述卸载量判断所述每个子步下所述串连卸载单元的力学状态。

根据所述力学状态的判定情况，相应修正所述串联卸载单元的参数。

根据所述串联卸载单元的修正参数，获得所述M步每一步下所述发电厂钢屋盖与临时支撑的力学状态。

本发明通过建立发电厂钢屋盖—临时支撑的—串联卸载单元的一体化卸载过程分析模型，通过对串连卸载单元力学状态的判定及其参数的改变来模拟发电厂钢屋盖施工中的卸载过程，可以实现精确模拟发电厂钢屋盖与临时支撑在卸载过程中的脱离、接触和相互错动，给出在卸载过程中发电厂钢屋盖和临时支撑受力状态的演变过程。

附图说明

图1是本发明实施例提供的串连卸载单元的构成示意图。

图2是本发明实施例提供的发电厂钢屋盖施工中卸载过程模拟方法的流程图。

图3是本发明实施例提供的获得所述M步每一步下所述发电厂钢屋盖与临时支撑的力学状态的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

本发明通过建立发电厂钢屋盖—临时支撑的—串联卸载单元的一体化卸载过程分析模型，通过对串连卸载单元力学状态的判定及其参数改变来模拟发电厂钢屋盖施工中的卸载过程。 

参见图1，所述串连卸载单元I-J-K-L是卸载装置K-L的下端点L与上端点K以及对应于发电厂钢屋盖上梁单元的两端点I和J组成的四节点单元，所述每个节点有六个自由度；卸载装置的下端点L和上端点K具有三种力学状态，即脱离状态、接触状态和临界状态，相应的，所述串连卸载单元I-J-K-L有脱离状态、接触状态和临界状态三种力学状态；其中，l_C为节点K到发电厂钢屋盖上梁单元I-J的距离。

串连卸载单元I-J-K-L在工组中有脱离、接触和临界三种力学状态，这三种状态的含义、判断条件及其工作机制的构建如下：

1、脱离状态

脱离状态是用来模拟实际工程中发电厂钢屋盖和临时支撑之间的脱离。在此状态下，临时支撑与发电厂钢屋盖之间没有相互作用力。