CN116044175A - 一种智能多点提升施工方案确定方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能多点提升施工方案确定方法，包括：S1，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；本实施例中，主体结构位于桁架位置；S2，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；S3，计算备选工况i下主体结构的应力相关参数；S4，基于应力相关参数构建目标函数；S5，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。还公开了对应的系统、电子设备以及计算机可读存储介质，通过将主体结构的最大应力作为控制目标，以减小结构其提升过程中的突变，减小提升过程中的最大不同步偏差，实现多点提升过程中应力和应变的平滑变化。

Description

一种智能多点提升施工方案确定方法及系统
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种智能多点提升施工方案确定方法及系统。
背景技术
现有的建筑体结构多采用网壳、连廊、穹顶等大型拼装等结构，形式复杂、跨度较大，并且结构形式特点和现场的施工情况往往智能采用地面拼装，整体多点提升以及就位封边的施工方式。然而目前还没有精细的数字化智能多点提升施工方案确定准则和方法，能够从吊装设备制作与组合、卷扬机安装、同步控制系统的安装调试、主要吊索具的受力验算、安全提升应急措施等方面确定整体多点提升的施工技术要点，并且无法通过数值计算的方式获得提升过程中最大不同步偏差，以确定最终的控制目标，保证安装质量良好。
因此，上述的现有技术确实有待提出更佳解决方案的必要性。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能多点提升施工方案确定方法及系统，通过将主体结构的最大应力作为控制目标，以减小结构其提升过程中的突变，减小提升过程中的最大不同步偏差，实现多点提升过程中应力和应变的平滑变化。
本发明一方面提供了一种智能多点提升施工方案确定方法，包括：
S1，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；本实施例中，主体结构位于桁架位置；
S2，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；
S3，计算备选工况i下主体结构的应力相关参数；
S4，基于应力相关参数构建目标函数；
S5，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
优选的，所述结构提升点数量不小于提升总重量与提升索设计值的商的上取整得到的整数。
优选的，所述S2包括：
S21，确定所有可能的提升点布置工况方案N个；
S22，计算所有可能的提升点布置工况方案下对应的所有提升索轴力值Fa，a＝1，2，…N；
S23，选取所述提升索轴力值Fa不大于提升索设计值的所有n个备选工况，其中备选工况对应的索轴力值Fi(i＝1，2，…n)。
优选的，所述应力相关参数包括第一应力相关参数、第二应力相关参数和第三应力相关参数。
优选的，第一应力相关参数为第i种提升点布置时的主体结构最大应力σi；第二应力相关参数为主体结构应力变化Δσi；第三应力相关参数为应力变化均值δ(Δσi)。
优选的，所述第二应力相关参数和第三应力相关参数计算的公式包括：
△σi＝|σi+1-σi|                         (1)
Figure BDA0004009806240000031
式中，σi是第i种提升点布置时的主体结构最大应力；Δσi为应力变化；δ(Δσi)为应力变化均值。
优选的，所述目标函数为：
Figure BDA0004009806240000032
式中，Objectf表示目标函数。实际工程中，根据提升设备系统性能，合理配置设备系统，形成最佳提升点布置，减小目标函数值。
本发明的第二方面提供一种智能多点提升施工方案确定系统，包括：
第一确定模块(101)，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；
第二确定模块(102)，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；
应力计算模块(103)，计算备选工况下主体结构的应力相关参数；
目标函数构建模块(104)，基于应力相关参数构建目标函数；
方案确定模块(105)，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明第一方面实施例所述的确定方法。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的确定方法。
本发明提供的方法、系统以及电子设备，具有如下有益的技术效果：
通过提供精细的数字化智能多点提升施工方案确定准则和方法，能够从吊装设备制作与组合、卷扬机安装、同步控制系统的安装调试、主要吊索具的受力验算、安全提升应急措施等方面确定整体多点提升的施工技术要点，并且无法通过数值计算的方式获得提升过程中最大不同步偏差，以确定最终的控制目标，保证安装质量良好。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例示出的智能多点提升施工方案确定流程图；
图2为根据本发明优选实施例示出的生智能多点提升施工方案确定具体方法流程示意图；其中
图3为根据本发明优选实施例示出的智能多点提升施工方案确定系统结构示意图；
图4为根据本发明优选实施例示出的主体结构示意图；
图5为根据本发明优选实施例示出的最佳多点提升布置点示意图；
图6为根据本发明优选实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
参见图1-2，本实施例提供一种智能多点提升施工方案确定方法，包括：
S1，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；本实施例中，主体结构位于桁架位置，优选的，所述结构提升点数量不小于提升总重量与提升索设计值的商的上取整得到的整数；
S2，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案。
本实施例中，所述S2包括：
S21，确定所有可能的提升点布置工况方案N个；
S22，计算所有可能的提升点布置工况方案下对应的所有提升索轴力值Fa，a＝1，2，…N；
S23，选取所述提升索轴力值Fa不大于提升索设计值的所有n个备选工况，其中备选工况对应的索轴力值Fi(i＝1，2，…n)。
S3，计算备选工况i下主体结构的应力相关参数。
作为优选的实施方式，所述应力相关参数包括第一应力相关参数、第二应力相关参数和第三应力相关参数。
本实施例中，第一应力相关参数为第i种提升点布置时的主体结构最大应力σi；第二应力相关参数为主体结构应力变化Δσi；第三应力相关参数为应力变化均值δ(Δσi)。其计算的公式包括：
△σi＝|σi+1-σi|                         (1)
Figure BDA0004009806240000051
式中，σi是第i种提升点布置时的主体结构最大应力；Δσi为应力变化；δ(Δσi)为应力变化均值。
S4，基于应力相关参数构建目标函数。
本实施例中，所述目标函数为：
Figure BDA0004009806240000061
式中，Objectf表示目标函数。实际工程中，根据提升设备系统性能，合理配置设备系统，形成最佳提升点布置，减小目标函数值。
S5，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
本实施例中，遍历计算目标函数值，选取最小值，作为多点提升的方案。
如图3所示，本发明的第二方面提供一种智能多点提升施工方案确定系统，包括：
第一确定模块101，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；
第二确定模块102，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；
应力计算模块103，计算备选工况下主体结构的应力相关参数；
目标函数构建模块104，基于应力相关参数构建目标函数；
方案确定模块105，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
具体应用场景示例：
以一个交叉桁架钢结构屋盖整体提升为例(图4所示)，根据计算确定整个提升结构区设置16个提升点，经过计算得到最佳提升点布置位置如图4和5所示。
根据本发明实施例的系统，下面参考图6，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备(例如图1中的终端设备或服务器)400的结构示意图。本发明实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。
通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备400，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本发明实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

Claims (10)

1.一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，包括：
S1，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；主体结构位于桁架位置；
S2，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；
S3，计算备选工况i下主体结构的应力相关参数；
S4，基于应力相关参数构建目标函数；
S5，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
2.根据权利要求1所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，所述结构提升点数量不小于提升总重量与提升索设计值的商的上取整得到的整数。
3.根据权利要求2所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，所述S2包括：
S21，确定所有可能的提升点布置工况方案N个；
S22，计算所有可能的提升点布置工况方案下对应的所有提升索轴力值Fa，a＝1，2，…N；
S23，选取所述提升索轴力值Fa不大于提升索设计值的所有n个备选工况，其中备选工况对应的索轴力值Fi(i＝1，2，…n)。
4.根据权利要求3所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，所述应力相关参数包括第一应力相关参数、第二应力相关参数和第三应力相关参数。
5.根据权利要求4所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，第一应力相关参数为第i种提升点布置时的主体结构最大应力σi；第二应力相关参数为主体结构应力变化Δσi；第三应力相关参数为应力变化均值δ(Δσi)。
6.根据权利要求5所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，所述第二应力相关参数和第三应力相关参数计算的公式包括：
△σi＝|σi+1-σi|                         (1)
Figure FDA0004009806230000021
式中，σi是第i种提升点布置时的主体结构最大应力；Δσi为应力变化；δ(Δσi)为应力变化均值。
7.根据权利要求6所述的一种智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，所述目标函数为：
Figure FDA0004009806230000022
式中，Objectf表示目标函数。实际工程中，根据提升设备系统性能，合理配置设备系统，形成最佳提升点布置，减小目标函数值。
8.一种智能多点提升施工方案确定系统，用于实施权利要求1-7任一所述的智能多点提升施工方案确定方法，其特征在于，包括：
第一确定模块(101)，确定主体结构和针对所述主体结构的结构提升点数量；
第二确定模块(102)，确定所有提升点布置工况方案，并基于所述提升点对应提升索的轴力值确定若干备选方案；
应力计算模块(103)，计算备选工况下主体结构的应力相关参数；
目标函数构建模块(104)，基于应力相关参数构建目标函数；
方案确定模块(105)，基于所述目标函数的最小化确定多点提升施工方案。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
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