一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法与系统与流程

本发明涉及建筑结构改造，具体而言，涉及一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法与系统。

背景技术：

1、随着工业厂房技术改造需求的增长，托梁抽柱技术应用日益广泛。然而，现有技术中荷载转移过程多依赖传统机械顶升与人工控制，存在同步精度低、荷载转移不均、对结构状态感知滞后、安全风险高等问题。如何在荷载动态转移过程中实现精准、平稳、可预测的控制，是保证工程安全和质量的关键技术难题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法与系统，旨在解决现有托梁抽柱施工中存在的荷载转移同步精度低、结构状态感知滞后及安全风险高的问题。

2、本发明提出了一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，包括：

3、结构建模与仿真步骤：基于原厂房结构的检测数据，建立三维有限元模型，经模拟计算确定荷载转移路径、关键控制点、分级加载方案及各阶段预设变形与应力值，形成施工控制目标曲线；

4、临时支撑与监测系统布设步骤：依据所述荷载转移路径、关键控制点及分级加载方案，在待抽柱及相邻关键构件处安装液压顶升集群，同步在相应位置布设应力传感器、位移传感器和振动传感器；

5、分级同步加载与动态调控步骤：按所述分级加载方案驱动液压顶升集群逐级加载，实时采集各传感器数据并与所述施工控制目标曲线比对，根据比对结果动态调节各顶升点的压力和位移以保持各顶升点的位移与压力同步；同时，当监测数据超过预设阈值时触发预警并执行相应控制操作；

6、荷载完全转移与柱拆除步骤：当监测数据表明荷载已转移至新托梁及永久支撑体系且结构状态稳定时，锁定液压顶升集群并完成永久连接后拆除待抽柱。

7、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，所述临时支撑与监测系统布设步骤中，在屋架下方设置多个液压千斤顶，所述液压千斤顶设有应力传感器；在各所述待抽柱上安装位移传感器；在屋架上和与待抽柱相邻的柱子上均布置振动传感器。

8、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，各所述液压千斤顶通过支撑体固定在所述屋架下方。

9、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，所述分级同步加载与动态调控步骤包括：

10、启动液压液压顶升集群，按照预设的加载-持荷-监测-评估循环进行分级加载，每级加载量不超过设计荷载的10%；

11、加载过程中，实时采集结构应力、位移、振动数据；

12、将实时监测数据与所述施工控制目标曲线进行比对分析，根据对比结果动态调节各顶升点的压力和位移，确保各所述顶升点的同步误差满足位移误差小于2mm、压力误差小于5%，整体竖向位移小于跨度的1/400；

13、每级加载后持荷不少于15分钟，待监测数据稳定并确认结构响应符合预设条件后，方可进行下一级加载。

14、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，所述分级同步加载与动态调控阶段还包括以下具体施工步骤：

15、设置临时支撑并顶升屋架；

16、在屋架与待抽柱的下部之间设置抗风措施后切割待抽柱的上段；

17、在待抽柱的上部切割后预留的空间安装托架，并将所述托架与屋架及与待抽柱相邻的柱子连接。

18、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，所述预警采用三级预警机制，包括：正常状态、预警状态和报警状态。

19、进一步地，上述托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法中，所述荷载已完全转移的判断依据为：液压千斤顶的压力传感器读数降至零或设计容许残余值以内。

20、本发明中的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，通过建立三维有限元模型并形成施工控制目标曲线，使得施工过程具有可参照的数据，实现了荷载转移路径的预先规划与过程的可预测性；通过在待抽柱及相邻关键构件处布设应力传感器、位移传感器和振动传感器，使得结构响应能够被实时采集与监控；通过将实时监测数据与施工控制目标曲线进行比对，并根据比对结果动态调节各顶升点的压力和位移，使得各顶升点始终保持位移与压力同步，实现了荷载转移过程的高精度与平稳性；通过对监测数据进行实时评估，并在监测值超过预设阈值时触发预警并执行相应控制操作，使得施工过程中的异常情况能够被及时发现和处理，实现了主动安全防护。

21、本发明还提供了一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移系统，包括：

22、中央处理与决策模块，用于基于原厂房结构的检测数据建立三维有限元模型，经模拟计算确定荷载转移路径、关键控制点、分级加载方案及各阶段的预设变形与应力值，形成施工控制目标曲线；以及对监测数据进行实时评估，当监测值超过预设阈值时生成预警信息；

23、数据采集模块，包括布设于待抽柱及相邻关键构件处的应力传感器、位移传感器和振动传感器，用于采集各所述传感器数据，并传输至所述中央处理与决策模块；

24、液压同步控制模块，与液压顶升集群连接，用于按照所述分级加载方案驱动所述液压顶升集群逐级加载，并根据所述中央处理与决策模块的指令动态调节各顶升点的压力和位移，以保持各顶升点的位移与压力同步；

25、执行控制模块，用于当监测数据表明荷载已转移至新托梁及永久支撑体系且结构状态稳定时，锁定液压系统，完成永久连接控制，并输出拆除被抽柱的指令。

26、进一步地，上述系统中，还包括：人机交互与预警模块，与所述中央处理与决策模块连接，用于提供可视化操作界面，实时显示结构状态云图、控制曲线和监测数据。

27、本发明通过中央处理与决策模块确定施工控制目标曲线，为施工控制提供精确的指引；通过数据采集模块与布设于待抽柱及相邻关键构件处的传感器连接，用于采集结构响应数据，为动态调控提供数据支撑；通过液压同步控制模块根据中央处理与决策模块的指令动态调节各顶升点的压力和位移，使得各顶升点保持位移与压力同步，实现了荷载转移过程的精准控制；通过执行控制模块在荷载已转移且结构状态稳定时锁定液压系统并完成永久连接控制，使得荷载转移与结构固定的衔接更加可靠，减少了人工操作环节。

1.一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，所述临时支撑与监测系统布设步骤中，在屋架下方设置多个液压千斤顶，所述液压千斤顶设有应力传感器；在各所述待抽柱上安装位移传感器；在屋架上和与待抽柱相邻的柱子上均布置振动传感器。

3.根据权利要求2所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，各所述液压千斤顶通过支撑体固定在所述屋架下方。

4.根据权利要求1所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，所述分级同步加载与动态调控步骤包括：

5.根据权利要求1所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，所述分级同步加载与动态调控阶段还包括以下具体施工步骤：

6.根据权利要求1所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，所述预警采用三级预警机制，包括：正常状态、预警状态和报警状态。

7.根据权利要求1所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移方法，其特征在于，所述荷载已完全转移的判断依据为：安装的托架和新托梁已充分受力，液压千斤顶的压力传感器读数降至零或设计容许残余值以内。

8.一种托梁抽柱施工的荷载平稳转移系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的托梁抽柱施工的荷载平稳转移系统，其特征在于，还包括：人机交互与预警模块，与所述中央处理与决策模块连接，用于提供可视化操作界面，实时显示结构状态云图、控制曲线和监测数据。