(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210929601.5 (22)申请日 2022.08.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114996831 A (43)申请公布日 2022.09.02 (73)专利权人 北京建工集团有限责任公司 地址 100055 北京市西城区广莲路1号建工 大厦 专利权人 中冶检测认证有限公司 　 中国农业大 学 (72)发明人 王益民　傅彦青　剧锦三　付雅娣　 桑秀兴　 (74)专利代理 机构 北京谱帆知识产权代理有限 公司 11944 专利代理师 邢旭乔(51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) E04G 21/00(2006.01) E04B 1/342(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 113515872 A,2021.10.19 CN 111444650 A,2020.07.24 CN 113738124 A,2021.12.0 3 CN 112095435 A,2020.12.18 JP 202014916 0 A,2020.09.17 审查员 池心恒 (54)发明名称 大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的 精益建造方法 (57)摘要 本申请提供了一种大跨度悬垂脊线双曲反 拱斜交网格结构的精益 建造方法， 包括： 步骤S1： 根据结构的特性设计初步施工方案； 步骤S2： 按 照网格结构的施工过程进行迭代计算分析， 并对 网格结构进行荷载组合承 载力分析计算， 如果网 格结构的荷载组合承 载力满足精度要求， 则输出 最终施工方案及最终的设计构型； 如果荷载组合 承载力不满足精度要求， 则输出不满足精度要求 的信息， 通过调整初步施工方案中的临时支撑位 置设置、 构件起拱位置、 竖向钢柱预留变形控制 量、 网格结构整体的施工及焊接顺序后， 再次执 行步骤S2， 直至荷载组合承载力满足精度要求。 本申请可以解决大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交 网格结构建造过程中结构受力及变形控制难度 大的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114996831 B 2022.11.25 CN 114996831 B 1.一种大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 根据大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的特性设计初步施工方案； 步骤S2： 按照所述初步施工方案对大跨度 悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的施工过程 进行迭代计算分析， 并对所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构进 行荷载组合承载力 分析计算， 其中， 如果所述大跨度 悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的荷载组合承载力满足精度要求， 则 输出所述初步施工方案为 最终施工方案， 同时输出最终的设计构型； 如果所述大跨度 悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的荷载组合承载力不满足精度要求， 则输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足精度要求的信息， 调整 所述初步 施工方案后， 再次执行所述步骤S2， 直至所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的荷 载组合承载力满足精度要求； 所述步骤S2包括： 步骤S21： 根据设计要求建立所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的有限元模 型， 建立直角坐标系， 并将所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的有限元模型 的初 始节点坐标设置为X0(i)， i为节点编号， 其中， 节点编号连续分布， 最小值 为1， 最大值 为n； 步骤S22： 在有限元分析软件后处理界面以表格形式输出所述大跨度悬垂脊线双曲反 拱斜交网格结构的位移U0(i)， 同时令所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的有限 元模型的坐标调整值S(i)=U0(i)； 步骤S23： 将坐标调整值S(i)反向施加于所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构 的有限元模型的初始节点坐标X0(i)， 并计算得到此时的所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜 交网格结构的有限元模型的节点坐标X1(i)， 再次进行施工模拟分析， 以表格形式输出所述 大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的位移U1(i)； 步骤S24： 对所述大跨度 悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的荷载组合承载力进行验算， 计算得到所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的位移差ΔU1(i)， 其中， 为所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的模拟模型上的所有节点的位移差的平方 之和； 步骤S25： 将所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的位移差ΔU1(i)与事先给定 的精度m进行比较， 如果 ， 则满足精度要求， 修改所述大跨度悬垂脊线双曲 反拱斜交网格结构的有限元模型的节点坐标得到所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格 结构的最终设计构型X(i)， 并输出最终施工方案； 如果 ， 则不满足精度要 求， 则输出所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构 中不满精度要求的信息， 调整所述 初步施工方案后， 令坐标调整值S(i)=U1(i)返回所述步骤S23， 之后重复运行所述步骤S23 至所述步骤S25直至满足精度要求 为止。 2.根据权利要求1所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 在所述 步骤S1中， 设计好所述初步施工方案之后还 包括： 根据所述初步施工方案中临时支撑的截面信息、 位置信息以及边界信息， 在有限元分 析软件中建立临 时支撑的有限元模型， 同时根据 施工流程定义结构组、 边界组以及荷载 组， 并进行施工模拟计算。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114996831 B 23.根据权利要求1所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的有限元模型 的节点坐标X1(i)=X0(i)‑S (i)； 所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的位移差 ΔU1(i) =U1(i)‑U0(i)； 所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的最终设计构型 X(i)=X0(i)‑S(i)。 4.根据权利要求1所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 在所述步骤S2中， 调整所述初步施工方案的方式包括： 竖向钢柱预留控制变形 量、 合理设置临 时支撑点位、 提前预起拱、 支 座提前封闭、 制定合理的安装顺序、 制定合理的 焊接工艺及卸载顺序。 5.根据权利要求4所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 当输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足精度要求的信息为杆 件位移大时， 则在施工模拟时对所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构中的支 座进行 提前封闭， 待所述大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构施工模拟完成后再打开所述支 座。 6.根据权利要求4所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 当输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足的信息为杆件应力或 者变形大时， 则 在施工模拟时增设临 时支撑， 如果无法增设临时支撑， 则 在施工模拟时提前 预起拱。 7.根据权利要求4所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 当输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足精度要求的信息为竖 向钢柱变形 大时， 则在施工模拟时使所述竖向钢柱安装时预留变形量。 8.根据权利要求4所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 当输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足的信息为每次施工模 拟所产生的最大结构变形、 应力及应力比不同时， 则通过焊接试验来确定所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构的外框封闭、 脊线贯通、 主杆件焊接、 以及次杆件焊接和施工顺 序。 9.根据权利要求4所述的大跨度悬垂脊线双曲反拱斜交网格结构的精益建造方法， 其 特征在于， 当输出所述大跨度悬垂 脊线双曲反拱斜交网格结构不满足的信息为每次施工模 拟所产生的最大结构 变形、 应力 及应力比不同时， 则通过施工模拟， 根据所述大跨度悬垂 脊 线双曲反拱斜交网格结构的应力变形特征， 并结合临 时支撑的应力变形特征来确定临时支 撑的卸载顺序。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114996831 B 3