大跨度钢析架结构形式以及同步控制方法

(一)、大跨度钢析架结构形式

大跨度钢析架结构一般指跨度超过60m，杆件所用材料为钢材的析架结构。液压顶升装置结构是由一些直杆在两端用铰链彼此连接而成的几何形状不变的结构，其结构形式多种多样，常见的析架结构形式。

平面析架中杆件的轴线都在同一个平面内，具有以下特点:

(l)由于析架杆件组成若干三角形单元，故其为几何不变体系。

(2)虽然析架节点存在弯矩，但其弯矩非常小，可忽略不计，故析架节点一般按铰接考虑。

(3)析架杆件均受轴力，不考虑弯矩作用，设计时上下弦截面较小，为保证杆件强度，故外部荷载应尽量作用在节点上。

空间析架不是所有的杆件都位于同一个平面内，由空间杆系组成，可单独形成稳定体系，平面外刚度较大；如果析架构件规格采用钢管，就称为管析架结构，其整体性能好，同时外表美观，易于制作安装，被广泛应用于一些大跨度钢结构中。

实施液压同步提升工艺技术，液压提升是一项集机、电、液、传感器、计算机控制于一体的现代化施工技术，由控制系统(计算机和传感器)、承重系统(钢绞线和千斤顶)、动力系统(液压泵站)等组成。

1、液压提升控制系统及功能

(1)LSD计算机控制系统：它是液压同步提升技术的核心，由主控计算机、现场控制器、传感器、通信单元及相应的数据线组成。主控计算机按各种传感器采集到的位置信号、压力信号及高差信号，按一定的控制程序和算法，决定油缸动作顺序，完成集群千斤顶协调工作，从而实现千斤顶同步控制，计算机同步控制系统具有逻辑控制、位置同步控制功能，能实现构件平稳提升、下降及远程控制。

(2)逻辑控制程序功能：它是指具有提升顶集群动作控制和作业流程控制的能力。由于每台提升千斤顶上安装有一套传感装置，这些传感器将主油缸的位移情况、上下锚具的松紧情况传送到主控计算机，根据一定的控制逻辑顺序控制电磁换向阀，从而控制主油缸和上下夹持器动作。

(3)锚具状态检测传感器：液压提升在每台提升顶的上下锚具油缸上各安装接近开关，进行紧锚状态、松锚状态位置检测。

2、液压提升设备配置要求

根据本工程的要求，设备配置采用1台YTB液压泵站带动2台LSD100提升千斤顶的形式。泵站每分钟流量36L，间歇式提升方式，提升速度约6一8m/h。

(1)提升千斤顶的选择及布置；

(2)液压泵站组装调试及布置；

(3)控制系统布置及总体调试检验(含各监测部分)；

(4)提升钢绞线的选择(钢绞线采用1860MPa级中15.24高强低松驰预应力钢绞线，是抗拉强度极高的柔性索具，且便于施工)。

(二)、液压提升器同步控制方法

液压顶升装置同步控制方法包括并行控制、主从控制和交叉藕合控制，本文以2个提升器的同步控制为例进行分析。

1并行同步控制

并行同步控制的结构简单，各油缸单独运动，各自实现位置闭环反馈，相互之间并无关联，控制框图。输人相同的控制信号时，如果2个阀控缸系统本身存在差别，或当运行过程中受到扰动时，两油缸之间将会产生同步误差。

2主从同步控制

主从同步控制中控制信号作用在主令油缸上，主令油缸输出的位移信号作为从动油缸的指令信号，同时主、从油缸各自组成位置闭环反馈。加在主令油缸上的控制指令或负载扰动都会反映在从动油缸上，但是从动油缸上控制指令或者负载扰动却不会反馈回主令油缸，也不会影响其它从动油缸。

3交叉藕合控制

交叉藕合同步控制是为差分驱动移动机器人设计的控制方法，能够减少2个驱动轮的位置误差。将交叉藕合控制应用于多提升器同步控制的原理框，相同的控制信号作用在每个主提升油缸上，同时每个油缸单独组成位置闭环反馈，2个油缸的输出位移信号取差值，经过交叉藕合控制器转换作为附加的反馈信号。例如，当提升器1的油缸位移大于提升器2时，差值信号将对提升器1施加负补偿信号，使其速度减小，同时对提升器2施加正补偿信号，使其速度增加，共同同步误差。这种控制方式能够反映各个提升器位移输出变化后对其它提升器的影响，交叉藕合控制器的选取则根据提升器系统的特性确定。