[发明专利]一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法

说明书

本发明属于拉索玻璃幕墙施工技术领域，具体提供了一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，S01：通过逆迭代法计算出满足预来力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预来力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。根据拉索在各阶段的目标索力来计算相对应的拉索内力和变形，为施工提供理论数据和参考依据，提高了拉索玻璃幕墙施工的安全可靠性。

技术领域

本发明属于拉索玻璃幕墙施工技术领域，具体涉及一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法。

背景技术

玻璃幕墙张拉控制施过程中，拉锁本身刚度的形成和大小，完全取决于施工成型时施加给各个索构件预应力的大小、张拉顺序、预应力松弛状况(张拉顺序引起的内力重分布)、补张拉等。拉索结构设计时，往往只给出设计状态下每根拉索的几何位形、应力、变形状态及承载要求，至于如何形成目标位形、应力和变形状态则是未知的，施工前需要进行复杂的计算机仿真仿真分析及迭代计算，以确定每根索的张拉应力和张拉顺序。索结构目标位形或者传力体系的些许改变、索夹具的不同(预应力摩擦损失)、张拉顺序的变化、预应力张拉时环境的不同、以及玻璃安装的顺序等，都会影响预应力索结构的预应力张拉顺序等施工工艺。

有关拉索的张拉控制，在工程实践中是不可回避的重要问题。预应力索的张拉施工，受各种因素的影响极大，其结果也有较大差别。考虑到拉索张拉工作量极大，施工条件所限，一般采取分批张拉的方法。预应力张拉的批次、预应力大小和张拉顺序对于预应力索的最终几何形状影响极大，因此，预应力分批、分级张拉是拉索施工成形的关键。

传统分析中，拉索玻璃幕墙应先进行施工找形分析，确定拉索的初始几何状态，然后再确定拉索初始状态的放样几何和内力分布。实际工程中大部分结构在进行找力分析后便进行张拉分析确定施工控制力进行施工。李咏梅针对逐环张拉成型的施工方法，利用索力为控制参数，编制了一种可以考虑施工进程的施工分析程序，该程序可以考虑几何非线性、后批预应力拉索对前批预应力拉索造成的损失；可以获得初始索力和位型。然而，该方法只是针对逐环张拉成型的无脚手架施工方法而提出的，且此种无脚手架施工方法本身只是用于中小跨度，对于大跨度结构不适用。除此之外，该程序只采用索力为控制参数，没有考虑位形控制参数。大跨度结构张拉施工过程中，位形的变化相对较大，采用双控进行施工控制是必要的。广义的施工找形分析应包括找力和找形，找力分析是确定对应预应力设计值的初应变值，找形分析是获得满足预应力设计态的放样态位形，二者是缺一不可，且密切联系，因此，在对结构进行施工前必须进行施工找形分析。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中拉锁张拉施工过程中的内力及变形判断误差大的问题。

为此，本发明提供了一种拉索张拉施工过程中内力及变形跟踪方法，包括以下步骤：

S01：通过逆迭代法计算出满足预应力所需的初应变，再计算拉索初应变对应的实际内力和实际位移，所述逆迭代法包括改进张力补偿迭代法；

S02：上一次迭代求解得到的初应变值之后，将所述初应变值做为下一次循环计算的初应变值；

S03：当循环到k次时，若拉索实际内力与预应力的差值小于预设值时，循环结束，并记录上述每次计算得到应力值分别对应每个张拉阶段的拉索的实际内力，其中，k大于1。

优选地，所述预应力的大小为拉索在实际工况下的目标索力。

优选地，通过获取施工最终状态下拉索的变形，然后通过变形计算得到所述目标索力。

优选地，所述改进张力补偿迭代法具体包括：

假设有n组索，张力设计值分别P1、P2、P3，…，Pn，进行k次循环。