CN113065183A - 一种施工方案的优化方法及优化装置、优化*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种施工方案的优化方法及优化装置、优化***，涉及建筑施工技术领域，以解决现有技术中存在不能准确将钢箱梁移动到目标位置，以及施工过程中危险系数大的技术问题。所述施工方案的优化方法，用于优化钢箱梁结构的桥梁施工方案。该施工方案的优化方法包括：当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，获取支撑结构的受力变形信息。对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定支撑结构的结构状态。在支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，根据支撑结构的结构状态和预设结构状态优化施工方案。本发明还提供了的一种施工方案的优化装置、施工方案的优化***和计算机存储介质用于执行上述施工方案的优化方法。

Description

一种施工方案的优化方法及优化装置、优化***

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种施工方案的优化方法及优化装置、优化***。

背景技术

在道路桥梁建设施工过程中，钢箱梁是广泛采用的结构之一。现有技术中，通常采用顶推法对位于支撑结构上的钢箱梁进行施工。

但是在利用顶推法顶推钢箱梁的过程中，钢箱梁底部的支撑结构存在受力不均衡的问题。即支撑结构应力变化较大，会使施工危险系数增加，同时还会影响钢箱梁移动的准确性。由此可见，利用现有技术提供的方法进行钢箱梁施工，存在不能准确将钢箱梁移动到目标位置以及施工过程中危险系数大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工方案的优化方法及优化装置、优化***，用于安全准确的将钢箱梁移动到目标位置，降低施工过程中的危险系数。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种施工方案的优化方法，用于优化钢箱梁结构的桥梁施工方案。该施工方案的优化方法包括：

当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，获取支撑结构的受力变形信息。

对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定支撑结构的结构状态。

在支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，根据支撑结构的结构状态和预设结构状态优化施工方案。

与现有技术相比，本发明第一方面提供的施工方案的优化方法中，当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，获取支撑结构的受力变形信息。接着，对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定支撑结构的结构状态。即确定支撑结构是否稳定，是否有倾覆倒塌的风险，是否在允许发生形变的范围之内(预设结构状态)发生结构变化。当支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，根据支撑结构的结构状态和预设结构状态优化施工方案，以使钢箱梁可以稳定、安全的在支撑结构上滑移。当钢箱梁和支撑结构均受力平衡时，钢箱梁在支撑结构上每次的滑移距离会更加准确。综上，采用本发明提供的施工方案的优化方法，可以避免钢箱梁或支撑结构出现受力不均衡的问题，减小施工过程中的危险系数，确保钢箱梁、支撑结构以及操作人员的安全。同时还可以确保钢箱梁安全、准确的移动到目标位置。这里的目标位置是指滑移过程结束后，钢箱梁所处的位置。

第二方面，本发明还提供了一种施工方案的优化装置，包括处理器以及与处理器耦合的通信接口。处理器用于运行计算机程序或指令，以实现上述技术方案所述的施工方案的优化方法。

第三方面，本发明还提供了一种施工方案的优化***，包括上述技术方案所述的施工方案的优化装置；

以及与施工方案的优化装置通信连接的采集设备。

第四方面，本发明还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有指令。当指令被运行时，实现上述技术方案所述的施工方案的优化方法。

本发明中第二方面至第四方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的施工方案的优化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的支撑结构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钢箱梁在开始滑移位置处时，钢箱梁和支撑结构的位置模型图；

图4为本发明实施例提供的钢箱梁在支撑结构最大弯矩处时，钢箱梁和支撑结构的位置模型图；

图5为本发明实施例提供的钢箱梁位于开始滑移位置的对称位置处时，钢箱梁和支撑结构的位置模型图；

图6为本发明实施例提供的钢箱梁在支撑结构的一侧处时，钢箱梁和支撑结构的位置模型图；

图7为本发明实施例提供的钢箱梁完成施工移动时，钢箱梁和支撑结构的位置模型图；

图8为本发明实施例提供的钢箱梁在开始滑移位置处时，支撑结构的应力云图；

图9为本发明实施例提供的钢箱梁在支撑结构最大弯矩处时，支撑结构的应力云图；

图10为本发明实施例提供的钢箱梁位于开始滑移位置的对称位置处时，支撑结构的应力云图；

图11为本发明实施例提供的钢箱梁在支撑结构的一侧处时，支撑结构的应力云图；

图12为本发明实施例提供的钢箱梁完成施工移动时，支撑结构的应力云图；

图13为本发明实施例提供的横向构件的应力值实测图；

图14为本发明实施例提供的第一支架的应力值实测图；

图15为本发明实施例提供的第一斜撑的应力值实测图；

图16为本发明实施例提供的钢箱梁、支撑结构和推移机构之间的位置关系示意图；

图17为本发明实施例提供的推移机构和钢箱梁的第一状态示意图；

图18为本发明实施例提供的推移机构和钢箱梁的第二状态示意图；

图19为本发明实施例提供的推移机构和钢箱梁的第三状态示意图；

图20为本发明实施例提供的推移机构和钢箱梁的第四状态示意图；

图21为本发明实施例提供的钢箱梁落梁过程的示意图；

图22为本发明实施例提供的模拟数值和检测数值分布图；

图23为本发明实施例提供的施工方案的优化装置的结构示意图；

图24为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图；

图25为本发明实施例提供的芯片的结构示意图。

附图标记：

10-钢箱梁，11-支撑结构，110-支架，1110-第一支架，1111-第二支架，1112-第三支架，1113-第四支架，1114-第一斜撑，1115-第二斜撑，1116-第三斜撑，1117-第四斜撑，111-支柱，112-滑移结构，1120-滑移梁，1121-滑移导轨，12-推移机构，120-顶推结构，121-顶紧结构，122-固定结构，123-耳板，124-销轴，13-液压顶升器，14-临时支撑，15-垫板，16-施工段；20-施工方案的优化装置；21-处理单元，22-通信单元；23-存储单元，30-终端设备；31-第一处理器，32-通信接口；33-通信线路，34-第一存储器；35-第二处理器，40-芯片；41-处理器，42-通信接口；43-第二存储器，44-总线***。

具体实施方式

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在道路桥梁建设施工过程中，钢箱梁是广泛采用的结构之一。传统施工方案中，通常采用顶推施工法或原位吊装法对钢箱梁进行施工。上述顶推施工法是指梁体在桥台背后路堤上逐段浇筑或拼装，并用顶推装置纵向顶推，使梁体通过各墩顶临时滑移装置而就位的施工方法。上述原位吊装法是利用合适的吊车设备型号，根据施工前设计好的吊点和选择的吊装索具，按照定好的吊装顺序进行钢箱梁的吊装。以上两种传统的方法为目前市政钢箱梁施工常用的两种施工技术，但是上述两种施工方法均存在问题。具体的，由于桥梁的结构众多，顶推施工法并不能适用于所有情况，例如不适用于变截面梁段、曲线型梁轴和变坡度桥梁等，顶推施工法适用范围有限，同时无法保证顶推钢箱梁时的同步精确性，累积误差较大。而原位吊装法需要大型的吊装设备，对施工场地空间要求较高，适用范围有限，同时施工成本较高。为了避免传统技术中采用顶推施工法或原位吊装法导致的问题，目前通常利用施工设备(例如顶推器)对位于支撑结构上的钢箱梁采用顶推法进行施工。但是在利用顶推法顶推钢箱梁的过程中，钢箱梁底部的支撑结构存在受力不均衡的问题。即支撑结构应力变化较大，会使施工危险系数增加，同时还会影响钢箱梁移动的准确性。由此可见，利用现有技术提供的方法进行钢箱梁施工，存在不能准确将钢箱梁移动到目标位置以及施工过程中危险系数大的问题。

为了解决现有技术中存在不能准确将钢箱梁移动到目标位置，以及施工过程中危险系数大的技术问题，本发明实施例提供了一种施工方案的优化方法。上述施工方案的优化方法可以用于建筑施工过程中方案的优化。在本发明实施例中，以优化钢箱梁结构的桥梁施工方案为例进行描述。应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。

本发明实施例提供的方法可以应用于施工方案的优化***中。该施工方案的优化***可以包括采集设备，以及与采集设备通信连接的施工方案的优化装置。

上述采集设备可以采集施工过程中钢箱梁或支撑结构的相关数据。上述采集设备可以是应力采集传感器等。

上述施工方案的优化装置可以处理采集设备采集的数据。上述施工方案的优化装置也可以是手机、电脑等终端设备。

本发明实施例提供的方法中由采集设备执行的步骤，也可以由应用于采集设备中的芯片执行；由终端设备执行的步骤，也可以由应用于终端设备中的芯片执行。下述实施例以采集设备和终端设备分别作为执行主体为例进行描述。参见图1，该施工方案的优化方法包括：

步骤101：当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，采集设备获取支撑结构的受力变形信息。

示例性的，上述采集设备可以是应变片。具体的，应变片可以是免焊接应变片。免焊接应变片的栅宽可以是3mm，栅长可以是2mm，型号可以是BFH120-3AA-D-D150，电阻值可以是120Ω，灵敏系数可以是2.0±1％。上述应变片可以与DH3816静态应变分析***及相应的控制分析软件连接，此时应变片可以将采集到的信息传输给DH3816静态应变分析***及相应的控制分析软件，以对采集到的数据信息进行初步的处理。

步骤102：终端设备对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定支撑结构的结构状态。

示例性的，当采集设备获取支撑结构的受力变形信息后，终端设备对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定支撑结构的结构状态。即确定支撑结构是否稳定，是否有倾覆倒塌的风险，是否在允许发生形变的范围之内(预设结构状态)发生结构变化。

步骤103：在支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，终端设备根据支撑结构的结构状态和预设结构状态优化施工方案。

示例性的，当支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，根据支撑结构的结构状态和预设结构状态优化施工方案，以使钢箱梁可以平稳、安全的在支撑结构上滑移。当钢箱梁和支撑结构均受力平衡时，钢箱梁在支撑结构上每次的滑移距离会更加准确。

采用本发明实施例提供的施工方案的优化方法，可以避免钢箱梁或支撑结构出现受力不均衡的问题，减小施工过程中的危险系数，确保钢箱梁、支撑结构以及操作人员的安全，同时还可以确保钢箱梁安全、准确的移动到目标位置。进一步地，本发明实施例提供的施工方案的优化方法，还可用于复杂环境下钢箱梁桥梁的施工中，以解决传统的施工方案对周边环境要求高、施工组织难度大且安全风险高的技术问题。应理解，当对一个钢箱梁进行滑移施工时，上述初始位置可以是该钢箱梁位于支撑结构上时所处的位置。目标位置可以是一个施工段完成后钢箱梁所处的位置，也可以是上述滑移施工整体完成后，该钢箱梁所处的位置。当对所有待施工的钢箱梁施工时，上述初始位置可以是第一个钢箱梁位于支撑结构上时所处的位置。目标位置可以是所有待施工的钢箱梁施工结束后，最后一个钢箱梁所处的位置或第一个钢箱梁所处的位置。上述施工段是指，钢箱梁在分段施工中，将初始位置至目标位置之间的距离分成若干段，利用推移机构依次对钢箱梁的每一段(即每一施工段)进行施工。

作为一种可能的实现方式，当钢箱梁的数量为多个时，获取支撑结构的受力变形信息后，施工方案的优化方法还包括：

终端设备对支撑结构的受力变形信息进行分析，确定多个钢箱梁的同步滑移误差。在多个钢箱梁的同步滑移误差与预设同步滑移误差不匹配的情况下，终端设备根据多个钢箱梁的同步滑移误差优化施工方案。

示例性的，当需要搭建具有一定宽度的桥梁时，可以同时滑移顶推两个、三个或多个钢箱梁。在对多个钢箱梁进行滑移施工时，需要多个钢箱梁同时运动并且同时到达目标位置。但是由于外界因素的影响，多个钢箱梁的同步滑移时会存在同步滑移误差。若同步滑移误差与预设同步滑移误差不匹配，则表示上述多个钢箱梁没有按照实际需要滑移到位，终端设备需要根据上述多个钢箱梁的同步滑移误差优化施工方案。具体的，上述对支撑结构的受力变形信息进行分析为有限元分析，例如，可以利用ABAQUS软件、ANSYS软件进行有限元分析。在本发明实施例中，采用ABAQUS软件进行有限元分析。在进行有限元分析时，可以将钢箱梁的重量、钢箱梁的初始位置、钢箱梁的目标位置、支撑结构的重量、施工过程中的摩擦系数等数据，输入ABAQUS软件中对钢箱梁的滑移过程进行模拟分析。

在一种示例中，终端设备根据多个钢箱梁的同步滑移误差优化施工方案包括：

终端设备根据多个钢箱梁的同步滑移误差和预设同步滑移误差预设施工方案。

终端设备分析预设的施工方案，确定预设分析结果。上述分析预设的施工方案为有限元分析。

当预设分析结果满足钢箱梁滑移就位条件的情况下，终端设备确定预设的施工方案为优化后施工方案。

当预设分析结果不满足钢箱梁滑移就位条件的情况下，终端设备更新施工方案。示例性的，当预设分析结果不满足钢箱梁滑移就位条件的情况下，终端设备会采用上述步骤继续更新施工方案，直至预设分析结果满足钢箱梁滑移就位条件。上述钢箱梁滑移就位条件可以是多个钢箱梁同时安全稳定的到达预设位置，或者多个钢箱梁之间的距离误差在允许范围之内，或者其它条件。

作为一种可能的实现方式，上述支撑结构的受力变形信息包括支撑结构的多个目标测量位置的受力变形信息，每个目标测量位置的模拟受力变化量均大于预设受力变化阈值。

示例性的，上述预设受力变化阈值可以是支撑结构倾覆、倒塌时受到的外界压力的数值。当然，也可以是其它数值。在本发明实施例中，通过有限元分析和和理论计算，在支撑结构中选取了受力变化较为明显的点作为设置应变片的位置。应理解，这里的“受力变化较为明显”是指，支撑结构上该点位置的受力变化量大于预设受力变化阈值，且相比较其它大于预设受力变化阈值的位置，该点处受力变化更加显著。

在一种示例中，参见图2，上述支撑结构11可以包括支架110、支柱111和滑移结构112。在对钢箱梁施工时，推移机构设置在滑移结构112上，上述滑移结构112包括滑移梁1120和滑移导轨1121。

参见图2和图3，在本发明实施例中，施工过程采用一联钢箱梁10，跨度为17.5m，钢箱梁10的高度为1.8m，钢箱梁10的材质为Q345D，桥梁一侧设置有330V高压塔。钢箱梁10下方设置有12处支撑结构11。沿桥梁宽度方向通常搭设有强度等级为Q235B，长度为12m，高为488mm，宽为300mm，腹板厚度为11mm，翼板厚度为18mm的宽翼缘H型钢作为滑移梁1120。将长度为150mm，宽度为150mm，厚度为10mm，高度为300mm，材质为Q235B的钢管作为支柱111焊接在滑移导轨1121下方，设置在滑移梁1120上方，用于支撑滑移导轨1121。上述滑移导轨1121采用两条长度为12m的16a号槽钢，加劲板选用t＝20mm的钢板。上述支架110的材质可以为钢，至于钢的型号在此不做具体限定，当然支架110的材质也可以根据实际情况进行设置，

表1示出了本发明实施例提供的Q345钢和Q235钢材料性能对比表。

表1 Q345钢和Q235钢材料性能对比表

在本发明实施例中，先利用ABAQUS软件模拟五种不同工况下，钢箱梁和支撑结构的受力情况，并对其进行分析，之后用于后期设置应变片。此时可以简化模拟过程，节省工作时间。

参见图3，描述的是第一种工况下，钢箱梁10在开始滑移位置处时，钢箱梁10和支撑结构11的位置模型图。参见图4，描述的是第二种工况下，钢箱梁10在支撑结构11最大弯矩处时，钢箱梁10和支撑结构11的位置模型图。上述最大弯矩可以计算得知。参见图5，描述的是第三种工况下，钢箱梁10位于开始滑移位置的对称位置处时，钢箱梁10和支撑结构11的位置模型图。参见图6，描述的是第四种工况下，钢箱梁10在支撑结构11的一侧处时，钢箱梁10和支撑结构11的位置模型图。参见图7，描述的是第五种工况下，钢箱梁10完成施工移动时，钢箱梁10和支撑结构11的位置模型图。

参见图8至图12，分别对应上述五种工况，采用ABAQUS软件分别对钢箱梁10和支撑结构11进行受力分析，可以得到五种工况下的应力云图。图8至图12，仅显示不同情况下支撑结构11的应力云图。根据图8至图12可知，最左侧的图例，从上往下数值减小(即最下面的为最小值，最上面为最大值)。右侧的支撑结构上各个位置的受力不同时，支撑结构上显示的颜色不同，并且其显示的颜色可以与最左侧的图例中的颜色相对应。根据上述应力云图，操作人员可以简单、快速的获知支撑结构各个位置的受力情况。进一步地，通过对上述五种工况下的应力云图进行分析，并根据实际情况，在支撑结构11上设置了多个应变片。具体的，参见图2，将支撑结构(支架110、支柱111和滑移结构112)分为上下两个测区。上部测区包括滑移导轨1121、滑移梁1120和支柱111。放置应变片的目标测量位置(目标测量位置以“×”表示)位于与支柱111同一竖直平面的中心位置处，此时每个支柱111的轴线方向设置有三个目标测量位置，上述目标测量位置分别位于滑移导轨1121、滑移梁1120与支柱111上。接着，在滑移梁1120中间增设三个目标测量位置(即图2中间靠近第一斜撑1114和第二斜撑1115的三个目标测量位置)，此时可以避免目标测量位置粘贴失效，提高检测的有效率。下部测区包括第一支架1110、第二支架1111、第三支架1112、第四支架1113、第一斜撑1114、第二斜撑1115、第三斜撑1116和第四斜撑1117。在第一支架1110和第二支架1111的1/6、1/2、5/6处设置有目标测量位置。在第三支架1112、第四支架1113、第三斜撑1116和第四斜撑1117的1/2处设置有目标测量位置。分别在第一斜撑1114和第二斜撑1115的1/4、3/4处设置有目标测量位置。上述第一斜撑1114和第二斜撑1115上的四个目标测量位置处的应变片，与相应的待测构件(例如第一斜撑1114和第二斜撑1115)的连接方式设置为全桥连接，此时应用四片应变片。上述全桥连接适用于只测拉伸压缩的应变。在距离位于第二斜撑1115上的两个目标测量位置10cm位置处，增设两个目标测量位置，增设的两个目标测量位置同样位于第二斜撑1115上。增设的两个目标测量位置处的应变片，与相应的待测构件的连接方式设置为1/4桥连接，此时应用多通道共用补偿片。上述1/4桥连接适用于测量简单拉伸压缩或弯曲的应变。应理解，上述“距离位于第二斜撑1115上的两个目标测量位置”的距离不限于是10cm，可以根据实际情况进行设置。其余目标测量位置处的应变片，与相应的待测构件的连接方式全部设置为半桥连接，此时应用1片应变片，1片补偿片。上述半桥连接适用于测量简单拉伸压缩或弯曲的应变，该连接方式可以在环境较为恶劣的情况下，可以确保工作的正常进行。

参见图2、图13至图15，在本发明实施例中，上述每个目标测量位置上的应变片的数据采样间隔均为30秒。通过上述目标测量位置处的应变片的数据采集可知横向构件应力值实测图、第一支架的应力值实测图、第一斜撑的应力值实测图。上述横向构件包括支柱111、滑移梁1120和滑移导轨1121。例如，图13表示的是滑移导轨1121中的测量位置A、支柱111中的测量位置B，滑移梁1120中的测量位置C，以及滑移梁1120中的测量位置L处的应力监测结果。应理解，在实际使用过程还可以选择滑移导轨1121、支柱111以及滑移梁1120中的其它测量位置形成应力监测结果。图14表示的是第一支架1110中的测量位置F、测量位置G和测量位置H处的应力监测结果。应理解，在实际使用过程还可以选择立杆中的第二支架1111、第三支架1112和第四支架1113中的测量位置形成应力监测结果。图15表示的是第一斜撑1114中的测量位置D和测量位置E处的应力监测结果。应理解，在实际使用过程还可以选择第二斜撑1115中的测量位置形成应力值实测图。

参见图2、图13至图15，当第一斜撑1114或第二斜撑1115受到外界的拉力时，第一斜撑1114或第二斜撑1115的上部受力较大。当第一斜撑1114或第二斜撑1115受到外界的压力时，第一斜撑1114或第二斜撑1115的下部受力较大。由于第一斜撑1114或第二斜撑1115对支架起到加固的作用，若第一斜撑1114或第二斜撑1115一侧受力过大，重心偏移严重，说明第一斜撑1114或第二斜撑1115可产生一定的拉力防止支架倾覆。通过利用应变片采集支撑结构11的受力数据，之后对应变片的信号进行转换处理，通过网线传输给安装有ABAQUS软件的计算机或其它设备，之后利用ABAQUS软件对上述数据进行分析处理。

作为一种可能的实现方式，参见图16，上述施工设备12可以包括顶推结构120、顶紧结构121和固定结构122。顶推结构120的第一端和顶紧结构121的第一端连接，顶推结构120的第二端和钢箱梁10连接。顶推结构120用于顶推钢箱梁10，顶紧结构121用于将顶推结构120的第一端固定在支撑结构11的第一位置。其中，第一位置根据钢箱梁10的不同施工段进行不同的设定。固定结构122和顶紧结构121的第二端抵接，在顶推结构120顶推钢箱梁10时，固定结构122用于将顶紧结构121的第二端固定在支撑结构11的第二位置。其中，第二位置根据钢箱梁10的不同施工段进行不同的设定。参见图17，上述第一位置和第二位置之间的距离可以是一个施工段16的距离。

示例性的，上述施工设备可以是液压顶推器。在本发明实施例中，施工设备为步进式液压顶推器。步进式液压顶推器是一种通过后部顶紧，主液压缸产生顶推反力，从而实现与之连接的被推移结构向前平移的专用设备。

表2示出了本发明实施例提供的步进式液压顶推器参数表。

表2步进式液压顶推器参数表

参见图17，在本发明实施例中，上述推移机构12为步进式液压顶推器。此时顶推结构120可以是主液压缸，顶紧结构121与主液压缸连接，上述顶紧结构121中设置有楔形自锁件(图17中未示出)，用于夹紧或脱离滑移导轨1121，固定结构122可以是滑移挡板。在实际使用前，先将液压顶推器安装在滑移导轨1121上。具体的，主液压缸的一端通过耳板123、销轴124与钢箱梁10连接，主液压缸的另一端通过耳板123、销轴124与顶紧结构121连接。顶紧结构121通过楔形自锁件夹紧滑移导轨1121，并且顶紧结构121与滑移挡板抵接。上述滑移挡板卡设在滑移导轨1121上并与滑移梁1120焊接，焊接缝的高度大于或等于16mm。上述滑移挡板可以是由20mm厚的钢板制作的反力架。由于滑移挡板与滑移梁1120焊接，在主液压缸推动钢箱梁10时，主液压缸产生的反作用力传导给顶紧结构121，顶紧结构121传导给滑移挡板，滑移挡板传导给滑移梁1120。利用上述结构设计，省去了反作用力的加固问题。同时由于液压顶推器中的主液压缸与钢箱梁10通过销轴124连接，传力途径直接，启动过程中无延时，确保了动作的精确度。进一步地，本发明实施例中使用的步进式液压顶推器具有体积小、重量轻、机动能力强、倒运和安装方便、安全经济、成本较低，推广价值高的优点。上述滑移顶推、反力点等与其它临时结构合并设置，加之液压同步滑移动荷载极小的优点，可使滑移临时设施用量降至最小。

下面以一种具体的实现方式为例，描述液压顶推器的使用过程。参见图17至图20，利用计算机或其它终端设备控制液压顶推器中的主液压缸伸缸，推动钢箱梁10向前移动一个施工段16。当主液压缸完成一个行程的伸缸之后，钢箱梁10不动，主液压缸缩缸，同时设置在顶紧结构121中的楔形自锁件与滑移导轨1121脱离。在主液压缸的带动下，顶紧结构121远离滑移挡板向靠近钢箱梁10的方向移动。当主液压缸完成一个行程的缩缸之后，可以由操作人员拖动滑移挡板向前移动一个施工段16(即钢箱梁10向前运动的距离)，至此液压顶推器一个行程顶推过程完成。重复上述步骤，利用液压顶推器推动钢箱梁10移动，直至到达目标位置。应理解，上述液压顶推器在实际使用之前需要先进行设备的调试，以确定设备是否可以正常工作。调试结束之后，按照施工之前设计好的顶推力逐级加载，直至液压顶推器推动钢箱梁10移动。

参见图21，当钢箱梁10移动到目标位置之后，对钢箱梁10进行落梁操作。具体的，当钢箱梁10移动到目标位置之后，拆除用于顶推钢箱梁10的施工设备(液压顶推器)，以及部分滑移导轨1121。在位于滑移梁1120的支柱的一侧设置液压顶升器13。在本发明实施例中，采用了8台XY-DS-50型液压顶升器13，此时总顶升能力为400t。利用液压顶升器13将钢箱梁10顶升大约10mm，之后拆除剩余的滑移导轨1121、支柱等结构。在钢箱梁中的横隔板(图21中未示出)位置处安装临时支撑14，并在临时支撑14上设置一定数量的垫板15。在钢箱梁10落梁时，液压顶升器13每下降10mm～20mm(具体可以根据垫板15厚度确定)，取走一块垫板15，直至钢箱梁10完全落位于临时支撑14的设计标高上。

作为一种可能的实现方式，采集设备获取支撑结构的受力变形信息后，施工方案的优化方法还包括：

终端设备根据支撑结构的受力变形信息与预设受力变形信息，确定受力信息误差。在受力信息误差与预设信息误差不匹配的情况下，根据受力信息误差优化施工方案。

示例性的，当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，一个钢箱梁从初始位置到达目标位置的过程为分段施工。上述分段施工是指，将初始位置至目标位置之间的距离分成若干段，利用推移机构依次对钢箱梁进行每一段(即每一施工段)的滑移施工。在钢箱梁通过第一个施工段的过程中，设置在支撑结构上的应变片会获取到相应的受力变形信息。由于在实际施工之前，已经利用ABAQUS软件进行了模拟分析，并获得了一个预设受力变形信息。上述预设受力变形信息中包含了支撑结构倾覆倒塌时的受力值。当获取的支撑结构的受力变形信息与预设受力变形信息不匹配时(例如，支撑结构的受力变形信息中的数值与预设受力变形信息的数值不相等。或支撑结构的受力变形信息中的数值不在预设受力变形信息的数值范围之内)，根据上述两个信息确定的受力信息误差优化施工方案。

在一种示例中，上述施工方案可以包括推移机构的施工参数、推移机构的数量、支撑结构的摩擦系数。上述推移机构的施工参数可以包括推移机构的推力和推移机构的牵引速度。上述支撑结构的摩擦系数可以包括滑移导轨的摩擦系数。

示例性的，当支撑结构出现受力不平衡的情况时，可以调整推移机构在施工过程中对钢箱梁的推力。例如，可以减小钢箱梁受到的推力，以减缓通过施工支撑结构的速度，使钢箱梁可以平稳的通过支撑结构，进而确保钢箱梁和支撑结构的稳定性。也可以调整推移机构的牵引速度，例如，可以减小推移机构的牵引速度，以减小钢箱梁的运动速度。即减缓钢箱梁通过支撑结构的速度，使钢箱梁可以平稳的通过支撑结构的设备，进而确保钢箱梁和支撑结构的稳定性。当然，还可以调整相应施工段的施工距离。例如可以减小应施工段的施工距离，使钢箱梁单次通过支撑结构的距离减小。此时不仅可以清楚的检测到支撑结构每一处的受力情况，还可以根据该处的受力情况及时调整推移机构对钢箱梁的推力以及牵引速度，进一步确保钢箱梁和支撑结构的稳定性、安全性。应理解，上述施工方案不仅限于以上参数，还可以包括其它可以影响钢箱梁和支撑结构的稳定性、安全性的参数。通过对检测数据实时分析，动态调整施工方案，及时找出危险源，计算误差并进行调整，确保施工的安全性。

由于滑移导轨的摩擦系数也会影响钢箱梁在支撑结构上滑移，所以也可以通过调整滑移导轨的摩擦系数，确保钢箱梁和支撑结构的稳定性、安全性。进一步地，当利用多个推移机构同时顶推多个钢箱梁，使其在支撑结构上滑移时，需要确保多个钢箱梁滑移的同步性。若第一个钢箱梁滑移的距离相较于第二个钢箱梁滑移的距离较远时，可以暂定第一个钢箱梁的推移机构，只启动第二个钢箱梁的推移机构，使第二个钢箱梁滑移的距离与第一个钢箱梁的滑移距离相等。即可以通过调整推移机构的数量实现多个钢箱梁滑移的同步性。

上述过程中，利用ABAQUS软件和施工方案对钢箱梁的施工过程进行模拟仿真，获得模拟数据。接着通过ABAQUS软件对收集到的监测结果进行实时分析，进行阶段结构状态评价及误差原因分析，在ABAQUS软件中计入误差，预测成桥误差，并不断优化施工方案，直至所有钢箱梁都准确、平稳的到达目标位置。进一步地，当需要利用多个推移机构同时顶推移动多个钢箱梁，此时还需要保证上述多个钢箱梁移动的同步性，确保施工过程的一致性，避免由于多个钢箱梁移动的距离不一样，导致多个钢箱梁之间相互影响，或影响相应钢箱梁下方的支撑结构，确保钢箱梁和支撑结构受力均衡，保证它们的稳定性、安全性，到达同步移动的效果。

在对上述施工方案优化过程，通过采集设备获取的检测数据，对施工方案中涉及的参数进行不断的优化调整。接着利用ABAQUS软件对优化调整的施工方案进行模拟分析，以实时更新施工过程应力应变分布的预测结果。当预测结果显示钢箱梁可以准确、平稳的到达目标位置，支撑结构受力均衡没有发生倾覆倒塌，即支撑结构的结构状态与预设结构状态匹配。此时，可以基于预测结果进行实际施工参数的调整，即可以应用上述优化调整的施工方案进行实际施工。否则的话，需要不断调整优化施工方案中涉及的参数。

在一种示例中，参见图22，当钢箱梁移动到某一位置时，各个目标测量位置处的应变片检测到的数据所反应出的应力变化情况，与通过ABAQUS软件模拟分析出的结果大致相同，实际检测的结果(检测数值)和模拟结果(模拟数值)反应的应力变化趋势相同。虽然实际检测的结果和模拟结果具有一定的差值，但是差值很小，在浮动范围之内，可以忽略不计，当然也可以根据实际影响因素进行调整。例如，上述实际影响因素可能是由于目标测量位置位于滑移导轨的端点处，约束较小，容易受滑移过程的影响(例如滑移产生的振动)，而模拟分析是比较理想的情形，并没有将滑移产生振动这一影响因素考虑在内，所以会导致实际检测的结果和模拟结果之间产生一定的差值。但是总体来说，实际检测的结果和模拟结果误差在可接受的范围之内，模拟数值和检测数值反应的应力都较小，可以满足施工的安全要求。由图22可知模拟分析得到的应力值比实际检测的应力值略偏大，此时可以说明ABAQUS软件有较好的预测性，可以准确的模拟实际施工过程。

上述主要从终端设备的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，终端设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对终端设备等进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应集成单元的情况下，图23示出了本发明实施例提供的施工方案的优化装置的结构示意图。该施工方案的优化装置20可以为终端设备，也可以为应用于终端设备的芯片。

参见图23，该施工方案的优化装置20还可以包括：处理单元21和通信单元22。可选的，该施工方案的优化装置20还可以包括存储单元23，用于存储施工方案的优化装置20的程序代码和数据。

在一种示例中，参见图23，上述通信单元22用于支持施工方案的优化装置20执行上述实施例中的步骤101。

参见图23，处理单元21用于支持施工方案的优化装置20执行上述实施例中的步骤102和步骤103等。

其中，参见图23，处理单元21可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元22可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储单元23可以是存储器。

参见图23，当处理单元21为处理器，通信单元22为收发器，存储单元23为存储器时，本发明实施例所涉及的施工方案的优化装置20可以为图24的终端设备的硬件结构示意图。

参见图24，本发明实施例提供的终端设备30包括第一处理器31和通信接口32。通信接口32和第一处理器31耦合。

参见图24，上述第一处理器31可以是一个通用中央处理器(central processingunit，CPU)，微处理器，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口32可以为一个或多个。通信接口32可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。

参见图24，上述终端设备30还可以包括通信线路33。通信线路33可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，参见图24，该终端设备30还可以包括第一存储器34。第一存储器34用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由第一处理器31来控制执行。第一处理器31用于执行第一存储器34中存储的计算机指令，从而实现本发明实施例提供的施工方案的优化方法。

参见图24，第一存储器34可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，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(compactdisc read-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它介质，但不限于此。第一存储器34可以是独立存在，通过通信线路33与第一处理器31相连接。第一存储器34也可以和第一处理器31集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，参见图24，第一处理器31可以包括一个或多个CPU，参见图24中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，参见图24，终端设备30可以包括多个第一处理器31，参见图24中的第一处理器31和第二处理器35。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

图25为本发明实施例提供的芯片的结构示意图。参见图25，该芯片40包括一个或两个以上(包括两个)处理器41和通信接口42。

可选的，参见图25，该芯片40还包括第二存储器43，第二存储器43可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器41提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。

在一些实施方式中，参见图25，第二存储器43存储了如下的元素，执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。

在本发明实施例中，参见图25，处理器41通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作***中)，执行相应的操作。

参见图25，处理器41控制终端设备中任一个的处理操作，处理器41还可以称为中央处理单元(central processing unit，CPU)。

参见图25，第二存储器43可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器41提供指令和数据。第二存储器43的一部分还可以包括NVRAM。例如应用中存储器、通信接口以及存储器通过总线***44耦合在一起，其中总线***44除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图25中将各种总线都标为总线***44。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、ASIC、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由终端设备执行的功能。

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。上述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。上述计算机程序或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，上述计算机程序或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或无线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。上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集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种施工方案的优化方法，其特征在于，用于优化钢箱梁结构的桥梁施工方案，所述施工方案的优化方法包括：

当钢箱梁在推移机构的作用下在支撑结构上滑移时，获取所述支撑结构的受力变形信息；

对所述支撑结构的受力变形信息进行分析，确定所述支撑结构的结构状态；

在所述支撑结构的结构状态与预设结构状态不匹配的情况下，根据所述支撑结构的结构状态和所述预设结构状态优化施工方案。

2.根据权利要求1所述的施工方案的优化方法，其特征在于，当所述钢箱梁的数量为多个时，所述获取所述支撑结构的受力变形信息后，所述施工方案的优化方法还包括：

对所述支撑结构的受力变形信息进行分析，确定多个钢箱梁的同步滑移误差；

在所述多个钢箱梁的同步滑移误差与预设同步滑移误差不匹配的情况下，根据所述多个钢箱梁的同步滑移误差优化所述施工方案。

3.根据权利要求2所述的施工方案的优化方法，其特征在于，所述根据所述多个钢箱梁的同步滑移误差优化所述施工方案包括：

根据所述多个钢箱梁的同步滑移误差和预设同步滑移误差预设施工方案；

分析预设的所述施工方案，确定预设分析结果；

当所述预设分析结果满足钢箱梁滑移就位条件的情况下，确定预设的所述施工方案为优化后施工方案；

当所述预设分析结果不满足钢箱梁滑移就位条件的情况下，更新所述施工方案。

4.根据权利要求3所述的施工方案的优化方法，其特征在于，所述对所述支撑结构的受力变形信息进行分析为有限元分析；或，所述分析预设的所述施工方案为有限元分析。

5.根据权利要求1所述的施工方案的优化方法，其特征在于，所述支撑结构的受力变形信息包括所述支撑结构的多个目标测量位置的受力变形信息；

每个所述目标测量位置的模拟受力变化量均大于预设受力变化阈值。

6.根据权利要求1所述的施工方案的优化方法，其特征在于，所述获取所述支撑结构的受力变形信息后，所述施工方案的优化方法还包括：

根据所述支撑结构的受力变形信息与预设受力变形信息，确定受力信息误差；

在所述受力信息误差与预设信息误差不匹配的情况下，根据所述受力信息误差优化所述施工方案。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的施工方案的优化方法，其特征在于，所述施工方案包括所述推移机构的施工参数、所述推移机构的数量、所述支撑结构的摩擦系数；

所述推移机构的施工参数包括所述推移机构的推力和所述推移机构的牵引速度。

8.一种施工方案的优化装置，其特征在于，包括处理器以及与处理器耦合的通信接口；所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1～7任一项所述的施工方案的优化方法。

9.一种施工方案的优化***，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的施工方案的优化装置；

以及与所述施工方案的优化装置通信连接的采集设备。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现权利要求1～7任一项所述的施工方案的优化方法。

Images