基于非概率区间集合模型的建筑物迁移工程多支点控制研究

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建筑物迁移技术,是在城市建设和改造的进程中提出、并兴起的一项新兴工程技术。该技术的出现,不但解决了市政规划与现有尚具使用和保留价值的建筑物之间的矛盾,同时也能节约大量的人力、财力及时间,带来巨大的经济、社会和环境效益。正值我国城市建设日新月异的今天,建筑物迁移技术必将得到更加广泛应用。然而建筑物迁移技术还处在发展阶段,存在许多尚待研究和解决的问题。本文就建筑物迁移(顶升平移,以下同)工程中的建筑物所受到的多支点作用及其效应的特点和规律进行了系统的研究,建立了建筑物迁移工程数学仿真模型;并开发了基于非概率区间集合模型的建筑物迁移工程计算机辅助设计系统;为制定安全、经济的建筑物迁移工程方案提供了有力理论依据和辅助工具。主要研究内容如下:(1)建立了建筑物迁移工程的非概率区间集合模型。研究了迁移过程中多液压缸同步控制系统的力、位移差控制特点。揭示了建筑物的动态边界条件决定上部结构所受附加应力将在某一区间内变化的特点,并给出了计算其临界值的理论依据和方法。定义了非概率区间集合模型灵敏度和建筑物迁移工程支点力、位移差灵敏度,并定量了建筑物迁移工程支点力、位移差控制可靠度。为制定经济、安全的建筑物迁移工程多支点控制方案提供依据。(2)提出了建筑物迁移工程中的支点不同步度概念。给出了计算迁移工程中上部结构所能承受的支点最大安全不同步度。以作为液压同步控制系统的位移差控制临界值。(3)提出了建筑物迁移工程支点力的允许变动区间概念,以作为液压同步控制系统的力控制约束。采用“附加支点小刚度铰支杆”模拟准平衡可动体支点力分析的等效位移边界条件,给出了计算迁移工程上部结构所能承受的各支点力的“等幅允许变动区间”临界值的方法。同时确定了迁移工程所能达到的最大迁移速度。(4)提出了基于重叠分区遗传算法的建筑物迁移工程支点布置优化法,给出了优化的设计参量、目标函数、约束条件、优化过程以及主要的控制参量。(5)基于非概率区间有限元理论,采用AutoCAD VBA和数据库技术开发了建筑物迁移工程计算机辅助设计系统(ECADS)。
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