CN116127554B - 一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，包括如下步骤：S1，获取所述大跨结构的临时支撑信息；S2，基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；S3，对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；S4，基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型；S5，基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。还公开了对应的系统、电子设备以及计算机可读存储介质，从而实现了卸载过程的应力和应变的平滑变化。

Description

一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法及系统
技术领域
本发明属于土木工程学科中的大跨度结构、钢结构设计与施工领域，尤其涉及一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法及系统。
背景技术
大跨结构卸载过程中，荷载逐步由临时支撑承担变为由主体结构独立承担，主体结构发生应力重分布，并伴随着应力突变，对结构安全性能影响很大。将主体结构的最大应力作为控制目标，尽量减小结构其卸载过程中的突变，实现卸载过程的应力和应变的平滑变化，是亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法及系统，以解决上述技术问题。
本发明提供了一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，包括如下步骤：
S1，获取所述大跨结构的临时支撑信息；
S2，基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；
S3，对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；
S4，基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型；
S5，基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
优选的，所述大跨结构包括多个杆件。
优选的，所述S1包括：
S11，获取安装完成的所述大跨结构的所有临时支撑；
S12，将所述临时支撑进行编号，记为：1，2，……，i，……，m；m为临时支撑的数量。
优选的，所述S2包括：
S21，根据所述卸载施工过程中所有临时支撑的布置情况，将所有临时支撑进行全排列组合，获得所有的临时支撑拆卸卸载路径，每一个所述临时支撑拆卸卸载路径包括所有临时支撑以及所有临时支撑对应的不同的拆卸顺序；
S22，将所述临时支撑拆卸卸载路径进行编号，记为：(1)，(2)，……，(i)，……,(n)，其中n>m。
优选的，所述S3包括：
S31，获取某一卸载路径下，临时支撑i卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi；
S32，获取与S31统一卸载路径下，临时支撑i+1卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi+1。
优选的，所述S4包括：
S41，基于所述最大应力获取与S3步骤同一支撑拆卸卸载路径下，各临时支撑卸载完成后杆件的最大应力变化△σi＝|σi+1-σi|；其中σi是卸载过程中第i卸载步时的主体结构最大应力；Δσi为最大应力变化；
S42，基于所述最大应力变化获取杆件的最大应力变化均值其中δ(Δσi)为最大应力变化均值；
S43，基于所述最大应力变化以及所述最大应力变化均值获取当前支撑拆卸卸载路径下的用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型的目标函数值：
S44，重复S41-S43，从而获得所有支撑拆卸卸载路径对应的目标函数值。
优选的，所述S5包括：
S51，将多个目标函数值进行排序，选取其中的目标函数值最小的对应的支撑拆卸卸载路径为最优卸载方案；
S52，基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
本发明还提供了一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工系统，包括如下步骤：
第一信息获取单元，用于获取所述大跨结构的临时支撑信息；
第二信息获取单元，用于基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；
第三信息获取单元，用于对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；
模型建立单元，用于基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型；
施工单元，用于基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
本发明的第三方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如第一方面所述的方法。
本发明的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如第一方面所述的方法。
本发明提供的方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，具有如下
有益效果：
借由上述方案，通过大跨结构智能卸载施工计算方法及系统，将主体结构的最大应力作为控制目标，尽量减小结构其卸载过程中的突变，能够实现卸载过程的应力和应变的平滑变化。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例的智能卸载施工现场临时支撑布置示意图；
图2为根据本发明优选实施例的大跨结构智能卸载施工系统示意图。
图中标号：
300-电子设备；301-存储器；302-处理器；303-通信接口；304-总线架构。
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
一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，大跨结构包括多个杆件,包括如下步骤：
S1，获取大跨结构的临时支撑信息；包括：
S11，获取安装完成的所述大跨结构的所有临时支撑；
S12，将所述临时支撑进行编号，记为：1，2，……，i，……，n；n为临时支撑的数量。
S2，基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；包括：
S21，根据所述卸载施工过程中所有临时支撑的布置情况，将所有临时支撑进行全排列组合，获得所有的临时支撑拆卸卸载路径，每一个所述临时支撑拆卸卸载路径包括所有临时支撑以及所有临时支撑对应的不同的拆卸顺序；
S22，将所述临时支撑拆卸卸载路径进行编号，记为：(1)，(2)，……，(i)，……,(m)，其中m>n。
S3，对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；包括：
S31，获取某一卸载路径下，临时支撑i卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi；
S32，获取与S31统一卸载路径下，临时支撑i+1卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi+1。
S4，基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型；包括：
S41，基于所述最大应力获取与S3步骤同一支撑拆卸卸载路径下，各临时支撑卸载完成后杆件的最大应力变化△σi＝|σi+1-σi|；其中σi是卸载过程中第i卸载步时的主体结构最大应力；Δσi为最大应力变化；
S42，基于所述最大应力变化获取杆件的最大应力变化均值其中δ(Δσi)为最大应力变化均值；
S43，基于所述最大应力变化以及所述最大应力变化均值获取当前支撑拆卸卸载路径下的用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型的目标函数值：
S44，重复S41-S43，从而获得所有支撑拆卸卸载路径对应的目标函数值。
S5，基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工，包括：
S51，将多个目标函数值进行排序，选取其中的目标函数值最小的对应的支撑拆卸卸载路径为最优卸载方案；
S52，基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
本实施例提供了一种大跨结构智能卸载施工方法，将主体结构的最大应力作为控制目标，以减小结构其卸载过程中的突变，实现卸载过程中应力和应变的平滑变化，其中，目标函数表示为：
△σi＝|σi+1-σi| (1)；
式中，σi是卸载过程中第i卸载步时的主体结构最大应力；Δσi为应力变化；δ(σi)为应力变化均值；n为卸载步顺序号；Objectf表示目标函数值，实际工程中应通过合理安排卸载顺序以尽量减小目标函数值。
在一具体实例中，该计算方法包括以下步骤：
大跨结构安装完成后，罗列出结构所有临时支撑，其编号记为：1，2，……，i，……，n。
根据其施工过程临时支撑布置情况，罗列出所有可能的临时支撑拆卸卸载路径，编号分别为：(1)，(2)，……，(i)，……，(m)。
例如：设定一个处于卸载阶段的简单悬臂梁，假设在施工期间设置了3个临时支撑，参考图1来描述临时支撑设置情况，其临时支撑及所有可能的卸载路径如下表：
卸载路径编号 (1) (2) (3) (4) (5) (6)
临时支撑卸载顺序 1、2、3 1、3、2 2、1、3 2、3、1 3、2、1 3、1、2
计算某一卸载路径下，临时支撑i卸载完成后各杆件的最大应力σi。
计算该卸载路径下，临时支撑i+1卸载完成后各杆件的最大应力σi+1。
计算该卸载路径下，各临时支撑卸载完成后杆件的最大应力变化△σi＝|σi+1-σi|、最大应力变化均值目标函数值/>
重复以上三个计算步骤从而获得所有卸载路径下的目标函数值Objectf。
对比所有目标函数值Objectf，选取最小值，其所属的卸载方案为最优。
基于与前述实施例中一种大跨结构智能卸载施工计算方法相同的发明构思，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一内的方法。
示例性电子设备
下面参考图2来描述本申请的电子设备，
基于与前述实施例中一种大跨结构智能卸载施工计算方法相同的发明构思，本申请还提供了一种大跨结构智能卸载施工计算系统，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得系统以执行实施例一所述方法的步骤。
该电子设备300包括：处理器302、通信接口303、存储器301。可选的，电子设备300还可以包括总线架构304。其中，通信接口303、处理器302以及存储器301可以通过总线架构304相互连接；总线架构304可以是外设部件互连标(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry Standardarchitecture，简称EISA)总线等。所述总线架构304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图1中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器302可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信接口303，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN),无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)，有线接入网等。
存储器301可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable Programmable read only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdiscread only memory，CD ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线架构304与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，存储器301用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器302来控制执行。处理器302用于执行存储器301中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述实施例提供的一种大跨结构智能卸载施工计算方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
所述计算机指
令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获取所述大跨结构的临时支撑信息；
S2，基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；
S3，对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；
S4，基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型，包括：
S41，基于所述最大应力获取与S3步骤同一支撑拆卸卸载路径下，各临时支撑卸载完成后杆件的最大应力变化Δσi＝|σi+1-σi|；其中σi是卸载过程中第i卸载步时的主体结构最大应力；Δσi为最大应力变化；
S42，基于所述最大应力变化获取杆件的最大应力变化均值其中δ(Δσi)为最大应力变化均值；
S43，基于所述最大应力变化以及所述最大应力变化均值获取当前支撑拆卸卸载路径下的用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型的目标函数值：
S44，重复S41-S43，从而获得所有支撑拆卸卸载路径对应的目标函数值；
S5，基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
2.根据权利要求1所述的一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，所述大跨结构包括多个杆件。
3.根据权利要求2所述的一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，所述S1包括：
S11，获取安装完成的所述大跨结构的所有临时支撑；
S12，将所述临时支撑进行编号，记为：1，2，……，i，……，n；n为临时支撑的数量。
4.根据权利要求3所述的一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，所述S2包括：
S21，根据所述卸载施工过程中所有临时支撑的布置情况，将所有临时支撑进行全排列组合，获得所有的临时支撑拆卸卸载路径，每一个所述临时支撑拆卸卸载路径包括所有临时支撑以及所有临时支撑对应的不同的拆卸顺序；
S22，将所述临时支撑拆卸卸载路径进行编号，记为：(1)，(2)，……，(i)，……,(m)，其中m>n。
5.根据权利要求4所述的一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，所述S3包括：
S31，获取某一卸载路径下，临时支撑i卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi；
S32，获取与S31统一卸载路径下，临时支撑i+1卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力σi+1。
6.根据权利要求5所述的一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工方法，其特征在于，所述S5包括：
S51，将多个目标函数值进行排序，选取其中的目标函数值最小的对应的支撑拆卸卸载路径为最优卸载方案；
S52，基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
7.一种降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工系统，用于实施权利要求1-6任一所述的施工方法，其特征在于，包括：
第一信息获取单元，用于获取所述大跨结构的临时支撑信息；
第二信息获取单元，用于基于所述临时支撑信息获取临时支撑拆卸卸载路径；
第三信息获取单元，用于对于临时支撑拆卸卸载路径中的某一支撑拆卸卸载路径下，获取任意一个临时支撑卸载完成后所述大跨结构的各杆件的最大应力；
模型建立单元，用于基于所述最大应力建立用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型；
施工单元，用于基于所述用于降低卸载突变的大跨结构智能卸载施工模型获得最优卸载方案，并基于所述最优卸载方案进行智能卸载施工。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有多条指令，所述处理器用于读取所述指令并执行如权利要求1-6任一所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述多条指令可被处理器读取并执行如权利要求1-6任一所述的方法。
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