[发明专利]基于构件原始状态的空间缆索结构施工控制方法

说明书

本发明提供了一种基于构件原始状态的空间缆索结构施工控制方法，包括：第一部分确定主要受力构件的原始尺寸；第二部分确定主要受力构件的初始位置；第三部分，基于原始尺寸和初始位置，并通过有限元计算、现场监测以确保结构在施工过程中的安全。本发明专利主要针对空间缆索结构的施工控制。在某一环境温度条件下构件的原始尺寸一旦确定，就不随着施工过程的变形、受力变化而变化；主要受力构件(如索夹、索塔、主梁、主受力桁架等)初始位置确定后，就决定了整个结构的空间形态在施工过程中无论怎么变化，只要不超过构件材料的弹性范围最终都将达到设计的理想状态。本发明简单、高效。

技术领域

本发明涉及一种基于构件原始状态的空间缆索结构施工控制方法。

背景技术

近年来空间缆索结构因为其轻巧、美观且跨度大，在国内逐渐增多。但索结构只有在索张拉之后才具有刚度，张拉过程中将对临近结构(构件)的位置、受力产生影响。因此，空间缆索结构在施工过程中需经过累计张拉或多次体系转换才能成型，并且一些控制点的位置不断变化，是否能达到设计的位形和受力状态，需要经过多次反复计算和调整。

现有的针对空间缆索结构施工控制技术是，施工前，根据设计图纸，利用倒推法或迭代法反复试算确定空间缆索结构的初始安装位置，索力初始张拉力。施工过程中，测量结构位置变化及索力变化，与计算结果进行比较，并根据测试结果，重新调整计算模型，经过反复迭代，逐渐逼近设计理想状态。过程经过多次反复计算和测试，由于可能存在各种误差，往往最近结果并不理想(不能很好地达到设计理想状态)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于构件原始状态的空间缆索结构施工控制方法。

为解决上述问题，本发明提供一种基于构件原始状态的空间缆索结构施工控制方法，包括：

根据空间缆索结构的设计图纸，确定空间缆索结构的主要受力构件的原始尺寸；

根据空间缆索结构的施工方案，确定主要受力构件的初始安装位置；

基于所述主要受力构件的原始尺寸和初始安装位置对空间缆索结构进行施工，在施工过程中对主要受力构件的受力状态进行监测。

进一步的，在上述方法中，根据空间缆索结构的设计图纸，确定空间缆索结构的主要受力构件的原始尺寸，包括：

根据空间缆索结构的设计图纸中提供空间缆索结构的最终结构位形及空间缆索结构的主要受力构件的受力，计算出空间缆索结构的主要受力构件的原始尺寸。

进一步的，在上述方法中，根据空间缆索结构的施工方案，确定主要受力构件的初始安装位置，包括：

建立空间缆索结构的理论基准有限元模型，基于理论基准有限元模型并按照施工方案确定的过程顺序，反算出主要受力构件的初始安装位置。

进一步的，在上述方法中，根据空间缆索结构的施工方案，确定主要受力构件的初始安装位置，包括：

根据空间缆索结构的成形最终状态，反算出主要受力构件的初始位置。

进一步的，在上述方法中，基于所述主要受力构件的原始尺寸和初始安装位置对空间缆索结构进行施工，在施工过程中对主要受力构件的受力状态进行监测，包括：

采用有限元建模得到理论基准有限元模型，通过理论基准有限元模型所述对空间缆索结构的施工全过程中的不同工况进行模拟，得到不同工况下的主要受力构件对应的变形计算值和受力计算值。

进一步的，在上述方法中，得到不同工况下的主要受力构件对应的变形计算值和受力计算值之后，还包括：

基于主要受力构件的受力计算值，判断主要受力构件是否在该主要受力构件的弹性范围内，