本發(fā)明涉及梁體頂推施工。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著交通網(wǎng)的不斷發(fā)展，新建橋有可能與深谷、河流、公路和鐵路等交叉，也有施工場(chǎng)地狹窄導(dǎo)致大型機(jī)械難以運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，此類工程需要減少對(duì)既有交通的影響，常采用頂推施工的方法，先將梁體整體頂升托起，再由頂推平移油缸向前推送一個(gè)行程，之后將梁體整體下降置于臨時(shí)墊梁上，頂推平移油缸再縮缸到底，完成一個(gè)行程的頂推。在大跨鋼梁頂推過(guò)程中，大跨鋼梁整體剛度小，頂升過(guò)程中變形大且不均衡，傳統(tǒng)頂升方法未考慮柔性變形條件下頂升量的誤差控制問(wèn)題，多基于橋型結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)，導(dǎo)致柔性鋼梁頂升過(guò)程控制沒(méi)有依據(jù)，多個(gè)支撐點(diǎn)的頂升高度不一致，若按照經(jīng)驗(yàn)精度要求，則需頻繁進(jìn)行調(diào)節(jié)，施工效率低。同時(shí)，當(dāng)各點(diǎn)的頂升力不均衡時(shí)，容易使部分頂升點(diǎn)由于頂升力過(guò)大導(dǎo)致梁體結(jié)構(gòu)破壞。因此亟需一種合理的控制方法滿足梁體高效精確頂升的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，包括：在梁體頂升過(guò)程中監(jiān)測(cè)梁體底部各支撐點(diǎn)的支反力和頂升量，通過(guò)各支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)和支反力確定各支撐點(diǎn)頂升至設(shè)計(jì)頂升量后的頂升閾值和對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值；根據(jù)梁體頂升閾值判斷各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量是否滿足要求，調(diào)整不滿足要求的支撐點(diǎn)的頂升量至各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量均滿足要求；并同時(shí)控制頂升過(guò)程以及頂升量調(diào)整過(guò)程中各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求。

3、優(yōu)選的是，通過(guò)建立梁體的有限元模型得到梁體底部的各支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)；各支撐點(diǎn)的頂升閾值為各支撐點(diǎn)的支反力與其剛度系數(shù)的比值。

4、優(yōu)選的是，將剛度系數(shù)相等的支撐點(diǎn)劃為一組，同組的各支撐點(diǎn)的頂升閾值的均值為該組支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值。

5、優(yōu)選的是，判斷各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量是否滿足要求具體包括以下步驟：

6、s1、判斷各支撐點(diǎn)的頂升閾值是否在設(shè)定的頂升閾值范圍內(nèi)，如果在設(shè)定的頂升閾值范圍內(nèi)則進(jìn)入步驟s2，否則調(diào)整對(duì)應(yīng)支撐點(diǎn)的頂升量；

7、s2、計(jì)算各支撐點(diǎn)的頂升量與設(shè)計(jì)頂升量的差值，若該差值不大于梁體的頂升閾值，則對(duì)應(yīng)支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量滿足要求；否則調(diào)整對(duì)應(yīng)支撐點(diǎn)的頂升量。

8、優(yōu)選的是，設(shè)定的頂升閾值范圍為δds±3σ，其中δds為各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值，σ為同組的各支撐點(diǎn)的頂升閾值的標(biāo)準(zhǔn)差。

9、優(yōu)選的是，在梁體頂升過(guò)程中，通過(guò)下式控制各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求：

10、

11、上式中，fij、fmn均為梁體上任意一個(gè)支撐點(diǎn)的支反力；δf為設(shè)定的任意兩個(gè)支撐點(diǎn)的支反力的差值；α為頂推系數(shù)，當(dāng)后續(xù)頂推施工為平推時(shí)，α=1；當(dāng)后續(xù)頂推施工為非平推時(shí)，0＜α＜1。

12、優(yōu)選的是，梁體的底部間隔設(shè)置有至少兩排支撐點(diǎn)，每排支撐點(diǎn)包括沿梁體縱向間隔設(shè)置的多個(gè)支撐點(diǎn)，每個(gè)支撐點(diǎn)上設(shè)置有頂升裝置，各頂升裝置同步向上頂升梁體至設(shè)計(jì)頂升量。

13、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

14、本發(fā)明提供的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，采用位置-荷載雙控策略，位置控制通過(guò)結(jié)構(gòu)剛度建立各支撐點(diǎn)頂升的頂升閾值，明確了合理的頂升量范圍，荷載控制通過(guò)控制各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求，可以有效避免支撐點(diǎn)不平衡荷載導(dǎo)致的梁體局部受力過(guò)大，降低了梁體破壞風(fēng)險(xiǎn)。與傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方法調(diào)節(jié)相比，調(diào)節(jié)流程更明確，在保障調(diào)節(jié)精度的條件下調(diào)節(jié)效率更高，避免傳統(tǒng)方法的反復(fù)試錯(cuò)調(diào)節(jié)，解決了大跨柔性鋼梁頂升控制難的問(wèn)題。

15、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.一種基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，包括：在梁體頂升過(guò)程中監(jiān)測(cè)梁體底部各支撐點(diǎn)的支反力和頂升量，通過(guò)各支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)和支反力確定各支撐點(diǎn)頂升至設(shè)計(jì)頂升量后的頂升閾值和對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值；根據(jù)梁體頂升閾值判斷各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量是否滿足要求，調(diào)整不滿足要求的支撐點(diǎn)的頂升量至各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量均滿足要求；并同時(shí)控制頂升過(guò)程以及頂升量調(diào)整過(guò)程中各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求。

2.如權(quán)利要求1所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，通過(guò)建立梁體的有限元模型得到梁體底部的各支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)；各支撐點(diǎn)的頂升閾值為各支撐點(diǎn)的支反力與其剛度系數(shù)的比值。

3.如權(quán)利要求1所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，將剛度系數(shù)相等的支撐點(diǎn)劃為一組，同組的各支撐點(diǎn)的頂升閾值的均值為該組支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值。

4.如權(quán)利要求3所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，判斷各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量是否滿足要求具體包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，設(shè)定的頂升閾值范圍為δds±3σ，其中δds為各支撐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值，σ為同組的各支撐點(diǎn)的頂升閾值的標(biāo)準(zhǔn)差。

6.如權(quán)利要求1所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，在梁體頂升過(guò)程中，通過(guò)下式控制各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求：

7.如權(quán)利要求1所述的基于剛度-頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，其特征在于，梁體的底部間隔設(shè)置有至少兩排支撐點(diǎn)，每排支撐點(diǎn)包括沿梁體縱向間隔設(shè)置的多個(gè)支撐點(diǎn)，每個(gè)支撐點(diǎn)上設(shè)置有頂升裝置，各頂升裝置同步向上頂升梁體至設(shè)計(jì)頂升量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于剛度?頂升閾值映射的梁體頂升控制方法，包括：在梁體頂升過(guò)程中監(jiān)測(cè)梁體底部各支撐點(diǎn)的支反力和頂升量，通過(guò)各支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)和支反力確定各支撐點(diǎn)頂升至設(shè)計(jì)頂升量后的頂升閾值和對(duì)應(yīng)的梁體頂升閾值；根據(jù)梁體頂升閾值判斷各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量是否滿足要求，調(diào)整不滿足要求的支撐點(diǎn)的頂升量至各支撐點(diǎn)的實(shí)際頂升量均滿足要求；并同時(shí)控制頂升過(guò)程以及頂升量調(diào)整過(guò)程中各支撐點(diǎn)的支反力滿足設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明利用梁體的結(jié)構(gòu)剛度建立了梁體支撐點(diǎn)的頂升閾值，明確了合理的頂升量范圍，結(jié)合各支撐點(diǎn)的支反力控制，提高了頂推施工時(shí)梁體的頂升調(diào)節(jié)精度和調(diào)節(jié)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王敏,田唯,鄭和暉,張曉平,竇金行,黃濤,李俊,李敬研,汪子釗,袁航
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交第二航務(wù)工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8