弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力實(shí)施過程的精細(xì)控制研究.pdf

1、在新型空間結(jié)構(gòu)的眾多形式中，弦支穹頂結(jié)構(gòu)用剛性網(wǎng)殼代替索穹項(xiàng)的上層索網(wǎng)，具有較大的結(jié)構(gòu)贅余度和方便施工，以獨(dú)特的雜交受力特點(diǎn)深受廣大學(xué)術(shù)界和工程界人士的關(guān)注。其設(shè)計(jì)是通過計(jì)算和優(yōu)化確定目標(biāo)預(yù)應(yīng)力性態(tài)的過程，其施工是實(shí)現(xiàn)弦支穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)的過程。針對(duì)施工隨機(jī)參數(shù)變異干擾問題，本文主要圍繞如何實(shí)現(xiàn)弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工過程的精細(xì)控制，開展了以下四個(gè)方面的研究工作。
　　 一、本文提出了考慮施工進(jìn)程影響的形態(tài)分析逆迭代法，在假定近似

2、放樣態(tài)的基礎(chǔ)上，通過生死單元法正向模擬施工進(jìn)程影響，形態(tài)補(bǔ)償法逆向修正放樣態(tài)幾何構(gòu)形和預(yù)張力方案，最終得到精確的放樣態(tài)。本文采用有限元軟件ANSYS的APDL語言編制了相應(yīng)的形態(tài)分析程序并進(jìn)行了算例分析，驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性。
　　 二、為了說明精細(xì)控制的意義，本文進(jìn)行了誤差模型預(yù)應(yīng)力施工仿真分析并得到了結(jié)論:在沒有施工反饋控制下，張拉完成后結(jié)構(gòu)的實(shí)際預(yù)應(yīng)力態(tài)會(huì)較遠(yuǎn)地偏離了目標(biāo)預(yù)應(yīng)力態(tài)。為了建立張拉全過程的反饋控制方法，

3、在總結(jié)了施工誤差數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，以各個(gè)施工參數(shù)為變量建立有限元模型，利用ANSYS中的PDS模塊對(duì)算例進(jìn)行了形態(tài)概率有限元分析，分析了施工參數(shù)變異對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響規(guī)律，也為施工過程的精細(xì)控制提供了參數(shù)樣本。
　　 三、為了實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制，本文提出了一種張拉全過程的反饋控制方法，在施工誤差概率有限元分析的基礎(chǔ)上，通過逆向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建結(jié)構(gòu)響應(yīng)與預(yù)張力控制值的關(guān)系模型，并在實(shí)際的多階段張拉過程中基于實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)張力控制

4、方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。本文采用有限元軟件ANSYS的APDL語言編制了結(jié)構(gòu)施工誤差概率有限元分析子程序，結(jié)合數(shù)值分析軟件MATLAB中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，形成了反饋控制程序并進(jìn)行了算例分析，得到了施工誤差下的預(yù)應(yīng)力施工調(diào)整方案。
　　 四、為能夠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)施工誤差，本文提出了多向誤差可調(diào)節(jié)點(diǎn)的概念，并針對(duì)弦支穹頂試驗(yàn)?zāi)Ｐ烷_發(fā)了兩種多向誤差可調(diào)節(jié)點(diǎn)，并對(duì)這種多向可調(diào)誤差節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了單調(diào)加載實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了該節(jié)點(diǎn)的有效連結(jié)作用和可靠性。在此基