预应力空间网格结构张拉全过程的反馈控制研究

• 作者: 冯玉龙 吴京 周臻 孟少平 王永泉
• 来源期刊: 建筑结构学报
• 学科: 工学
• 关键词: 预应力空间网格结构 张拉过程 概率有限元分析 神经网络 反馈控制 模型试验
• 年，卷（期）: 2013,（10）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 93-100
• 分类号: TU394
• 语种: 中文

摘要

预应力张拉是确保预应力空间网格结构实现预期设计状态的关键,但施工误差的随机变异影响了张拉过程的可控性.为此,提出一种预应力空间网格结构张拉全过程的反馈控制方法.在考虑施工材料参数与几何参数误差的基础上,首先对基准结构模型进行概率有限元分析,获取误差结构响应与预张力控制方案的样本对;然后利用BP神经网络的非线性映射功能,以概率有限元分析结果为训练样本,构建结构响应与预张力控制值的关系模型;在实际的多阶段张拉过程中,基于前一阶段的实测结构响应数据,利用构建的神经网络关系模型预测下一阶段的张拉控制力.利用ANSYS软件的概率设计模块与MATLAB软件的神经网络工具箱,编制了反馈控制的实现程序,并针对预应力弦支穹顶结构的数值算例进行模拟分析.结果表明:利用建议的方法能够实现对预张力控制方案的动态调整,确保结构张拉完成时实现预期设计目标.利用一3 m跨弦支穹顶模型,通过误差可调节点对结构施加节点安装误差,基于实测结构杆件内力与节点位移,对结构模型的径向索张拉过程进行了索力反馈控制试验.结果表明:施工误差影响下,结构张拉完成时径向索力达到目标预应力值,验证了反馈控制方法的有效性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴京	东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室	82	525	13.0	20.0
2	孟少平	东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室	156	1877	21.0	38.0
3	王永泉	东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室	9	155	6.0	9.0
4	周臻	东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室	59	252	10.0	13.0
5	冯玉龙	东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室	7	6	2.0	2.0