【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及施工振動(dòng)調(diào)控裝置，具體是一種目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制裝置。
技術(shù)介紹
1、在很多工程施工，特別是建筑施工中，常常會(huì)采用整體提升施工技術(shù)，以提升目標(biāo)物并完成安裝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)諸如大型空間屋蓋、超高層鋼連廊以及大跨度橋梁等復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的施工安裝。如圖1，圖1是包含三種不同的實(shí)際施工應(yīng)用場景的目標(biāo)物提升的示意圖。其中，目標(biāo)物一般為網(wǎng)架或者為桁架結(jié)構(gòu)件。
2、通過提升目標(biāo)物實(shí)現(xiàn)施工，能夠使得預(yù)先在地面或低空（距離地面或者作業(yè)平臺(tái)的高度在較小的預(yù)設(shè)距離內(nèi)）拼裝完成該目標(biāo)物，從而避免在高空（例如高樓層）來組裝該目標(biāo)物，以減少高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高施工安全性及拼裝精度。拼裝目標(biāo)物可以是拼裝目標(biāo)物的大體框架而非全部部件，也可以是預(yù)先全部拼裝完所有部件。拼裝完目標(biāo)物后，通過提升裝置將目標(biāo)物提升至目標(biāo)高度，從而將目標(biāo)物送達(dá)指定位置，以便于進(jìn)行安裝。
3、目前，采用提升器提升目標(biāo)物，一般采用的是，提升器通過繩索（如鋼絞線）連接目標(biāo)物，通過收卷繩索而將目標(biāo)物不斷提升高度。采用這樣的提升裝置和提升方法，由于整個(gè)結(jié)構(gòu)（提升器、繩索和目標(biāo)物構(gòu)成的結(jié)構(gòu)）類似于單擺，故而該結(jié)構(gòu)容易受到風(fēng)荷載的作用影響，從而使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)，造成施工安全隱患。特別是當(dāng)存在風(fēng)速突變或者風(fēng)力超預(yù)期（指風(fēng)力過大）的情形，結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)劇烈晃動(dòng)，從而威脅施工安全。目前，對(duì)于采用這樣的結(jié)構(gòu)一般是要求在風(fēng)力小于6級(jí)的環(huán)境下進(jìn)行提升施工，但就算是在這樣較小風(fēng)力環(huán)境下，若長時(shí)間的提升施工，其在施工過程中仍然可能遇到突發(fā)強(qiáng)風(fēng)，從而增加了施工的不確定性，形成安全隱患。>
4、為了消除或者減少結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)一般會(huì)采用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（tmd）來實(shí)現(xiàn)，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器是一種振動(dòng)控制裝置，常用于減緩結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。其工作原理主要是通過質(zhì)量塊、彈簧和阻尼系統(tǒng)的相互作用，以通過吸收并抵消結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量，從而達(dá)到消除或者減弱振動(dòng)的目的。然后，在目標(biāo)物的提升施工過程中，隨時(shí)目標(biāo)物逐漸升高，用于提升目標(biāo)物的繩索的長度發(fā)生變化，從而使得結(jié)構(gòu)的自振頻率發(fā)生變化。另外，一般距離地面越高，其風(fēng)速越大，也就是高空風(fēng)速一般會(huì)比地面風(fēng)速更大，因而，隨著目標(biāo)物的上升高度增加，結(jié)構(gòu)遭遇的風(fēng)荷載的概率也越大，遭遇大的風(fēng)荷載的概率也就越大，結(jié)構(gòu)的自振頻率逐漸增大，也即目標(biāo)物提升到越高的位置，結(jié)構(gòu)的自振頻率就越大，自振頻率的改變會(huì)導(dǎo)致采用傳統(tǒng)tmd對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的消除或者減弱效果降低，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對(duì)振動(dòng)的消除或減弱效果就越低。因此，僅僅依賴于傳統(tǒng)的tmd的頻率調(diào)諧來實(shí)現(xiàn)，其效果往往有限。
5、綜上，希望一種能夠針對(duì)對(duì)目標(biāo)物提升施工實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制的相關(guān)裝置和/或方法，以能夠根據(jù)目標(biāo)物所在的高度位置變化而自適應(yīng)調(diào)整控制振動(dòng)，達(dá)到消除或減弱目標(biāo)物提升過程中受外部干擾所造成的振動(dòng)的目的，從而提升施工安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其能夠解決
技術(shù)介紹
描述的問題。
2、實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的目的的技術(shù)方案為：一種目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，應(yīng)用于振動(dòng)控制裝置，振動(dòng)控制裝置包括提升器、測距裝置、懸吊纜繩、提升裝置和阻尼箱體，提升器通過懸吊纜繩與所述目標(biāo)物連接，提升器用于提升所述目標(biāo)物，測距裝置用于測量目標(biāo)物與提升器之間的距離，
3、所述提升裝置安裝在所述目標(biāo)物上，提升裝置與阻尼箱體連接，提升裝置與阻尼箱體構(gòu)成一個(gè)tmd，提升裝置用于升降阻尼箱體，以控制阻尼箱體和目標(biāo)物之間的距離，
4、所述振動(dòng)控制方法包括第一步驟：
5、第一步驟：測量任意時(shí)刻下目標(biāo)物的所在高度，并確定阻尼箱體的質(zhì)量，
6、基于阻尼箱體的質(zhì)量確定tmd和承載結(jié)構(gòu)的最優(yōu)頻率比和最優(yōu)阻尼比，tmd包括阻尼箱體和用于提升阻尼箱體的提升裝置，承載結(jié)構(gòu)包括提升目標(biāo)物和測量目標(biāo)物高度的測距裝置，
7、在最優(yōu)頻率比和最優(yōu)阻尼比作為約束條件下，基于目標(biāo)物所在高度確定阻尼箱體的懸吊長度，
8、按所述懸吊長度，提升阻尼箱體，使得在時(shí)刻t下，阻尼箱體的懸吊長度與目標(biāo)物的高度相匹配，以消除或減弱振動(dòng)影響。
9、進(jìn)一步地，所述第一步驟的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括以下方案：
10、步驟1：確定目標(biāo)物和承載在目標(biāo)物上的提升裝置共同質(zhì)量的總質(zhì)量m和確定阻尼箱體的質(zhì)量m，并確定目標(biāo)物需要提升的目標(biāo)高度l；
11、步驟2：基于阻尼箱體的質(zhì)量m，按公式①和公式②分別計(jì)算出最優(yōu)頻率比和tmd的最優(yōu)阻尼比，最優(yōu)頻率比為tmd的頻率和承載結(jié)構(gòu)的頻率之間的比值，tmd包括提升裝置和阻尼箱體，承載結(jié)構(gòu)指用于承載tmd的結(jié)構(gòu)，
12、公式①和公式②如下：
13、------①
14、------②
15、式中，g表示重力加速度，表示系數(shù)；
16、步驟3：將阻尼箱體的阻尼調(diào)整到目標(biāo)阻尼系數(shù)，以使得在目標(biāo)阻尼系數(shù)下，tmd阻尼比達(dá)到最優(yōu)阻尼比；
17、步驟4：測量當(dāng)前時(shí)刻t下目標(biāo)物的高度；
18、步驟5：根據(jù)最優(yōu)頻率比計(jì)算出tmd的最優(yōu)頻率，基于高度確定提升纜繩的懸吊長度，
19、其中，當(dāng)前時(shí)刻t的最優(yōu)頻率按公式③計(jì)算得到，當(dāng)前時(shí)刻t的懸吊長度按公式④計(jì)算得到：
20、------③
21、------④
22、式中，當(dāng)前時(shí)刻t下的目標(biāo)物與測距裝置之間的距離為。
23、進(jìn)一步地，步驟5之后，還包括，
24、步驟6：將目標(biāo)物提升至目標(biāo)高度l，待目標(biāo)物到達(dá)目標(biāo)高度l后，進(jìn)行后續(xù)施工。
25、進(jìn)一步地，在步驟6中，所述后續(xù)施工包括將阻尼箱體內(nèi)的嵌補(bǔ)部件取出進(jìn)行拼裝施工，以及將目標(biāo)物安裝在建筑主體上，
26、目標(biāo)物上設(shè)置有開放式腔體，所述嵌補(bǔ)部件安裝在開放式腔體內(nèi)。
27、進(jìn)一步地，在步驟1中，基于總質(zhì)量m確定阻尼箱體的質(zhì)量m。
28、進(jìn)一步地，，。
29、進(jìn)一步地，最優(yōu)頻率比為tmd的頻率和承載結(jié)構(gòu)的頻率之間的比值，tmd包括提升裝置和阻尼箱體，承載結(jié)構(gòu)是包括測距裝置、提升器、懸吊纜繩和目標(biāo)物。
30、進(jìn)一步地，在步驟3中，根據(jù)阻尼箱體的質(zhì)量m和最優(yōu)阻尼比確定阻尼箱體的尺寸、塊體的布置密度以及需要注入環(huán)形腔體的液體質(zhì)量，并通過塊體的布置密度、液體的注入量和嵌補(bǔ)部件的質(zhì)量，將阻尼箱體的阻尼調(diào)整到目標(biāo)阻尼系數(shù)，
31、所述目標(biāo)物還設(shè)置有環(huán)形腔體，塊體位于環(huán)形腔體內(nèi)。
32、進(jìn)一步地，所述步驟4的具體實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：
33、測量出目標(biāo)物與測距裝置之間的距離d，當(dāng)前時(shí)刻t下的目標(biāo)物與測距裝置之間的距離為，則當(dāng)前時(shí)刻t下目標(biāo)物的高度。
34、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)通過執(zhí)行以上步驟構(gòu)成的振動(dòng)控制方法，能夠在提升目標(biāo)物的施工過程中，消除或者減弱目標(biāo)物受到風(fēng)荷載所引起的振動(dòng)，減少包括目標(biāo)物在內(nèi)的各個(gè)結(jié)構(gòu)體的失穩(wěn)或損壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工的安全性。并且相比于傳統(tǒng)的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，應(yīng)用于振動(dòng)控制裝置，振動(dòng)控制裝置包括提升器、測距裝置、懸吊纜繩、提升裝置和阻尼箱體，提升器通過懸吊纜繩與所述目標(biāo)物連接，提升器用于提升所述目標(biāo)物，測距裝置用于測量目標(biāo)物與提升器之間的距離，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，所述第一步驟的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括以下方案：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，步驟5之后，還包括，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，在步驟6中，所述后續(xù)施工包括將阻尼箱體內(nèi)的嵌補(bǔ)部件取出進(jìn)行拼裝施工，以及將目標(biāo)物安裝在建筑主體上，
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，在步驟1中，基于總質(zhì)量M確定阻尼箱體的質(zhì)量m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，在步驟3中，根據(jù)阻尼箱體的質(zhì)量m和最優(yōu)阻尼比確定阻尼箱體的尺寸、塊體的布置密度以及需要注入環(huán)形腔體的液體質(zhì)量，并通過塊體的布置密度、液體的注入量和嵌補(bǔ)部件的質(zhì)量，將阻尼箱體的阻尼調(diào)整到目標(biāo)阻尼系數(shù)，
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟4的具體實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，應(yīng)用于振動(dòng)控制裝置，振動(dòng)控制裝置包括提升器、測距裝置、懸吊纜繩、提升裝置和阻尼箱體，提升器通過懸吊纜繩與所述目標(biāo)物連接，提升器用于提升所述目標(biāo)物，測距裝置用于測量目標(biāo)物與提升器之間的距離，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，所述第一步驟的具體實(shí)現(xiàn)過程，包括以下方案：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，步驟5之后，還包括，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，在步驟6中，所述后續(xù)施工包括將阻尼箱體內(nèi)的嵌補(bǔ)部件取出進(jìn)行拼裝施工，以及將目標(biāo)物安裝在建筑主體上，
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)物提升施工的振動(dòng)控制方法，其特征在于，在步驟1中，基于總質(zhì)量m確定阻尼箱體的質(zhì)量m。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李金祥，呂述暉，廖李燦，劉介山，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中交四航工程研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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