自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法
【专利摘要】本发明公开了自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，包括以下步骤：(1)通过计算机辅助设计构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；(2)对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估；(3)按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；(4)现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放线；(5)根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。本发明使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的竖向建造误差。
【专利说明】
自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法
技术领域
[0001] 本发明设及隔墙施工领域，具体设及自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙 的施工方法。
【背景技术】
[0002] 相关技术中，为使隔墙产品实现模块化生产和装配，面临的最大问题就是隔墙模 块工厂化的加工公差与现场施工建造的结构体误差之间差别较大、不易协调，结构体误差 往往会影响装配;此外，采用装配法构建的隔墙，稳定性差，存在较大的安全隐患。
【发明内容】
[0003] 为解决上述问题，本发明提供自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工 方法。
[0004] 本发明的目的采用W下技术方案来实现：
[0005] 自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0006] (1)通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构包 括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调节 螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙骨 安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的 结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，最 终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0007] (2)对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评估 合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、 底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢龙 骨隔墙结构模型进行调整；
[000引（3)按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、 隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0009] (4)现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0010] (5)根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙骨、 顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0011] 本发明的有益效果为:根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估， 共同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板 的竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸，从而解决了上述的技术问题。
【附图说明】
[0012] 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的应用场景不构成对本发明的任何限 审IJ，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据W下附图获得 其它的附图。
[0013] 图1是自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法流程示意图；
[0014] 图2是对轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估的流程示意 图。
【具体实施方式】
[0015] 结合W下应用场景对本发明作进一步描述。
[0016] 应用场景1
[0017] 参见图1、图2,本应用场景中的一个实施例的自适应建筑结构体建造误差的轻钢 龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0018] Stepl通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构 包括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调 节螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙 骨安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板 的结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸， 最终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0019] Step2对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评 估合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙 骨、底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢 龙骨隔墙结构模型进行调整；
[0020] Step3按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0021] Step4现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0022] steps根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙 骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0023] 本发明是上述实施例根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估，共 同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的 竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸。
[0024] 优选的，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括W下步骤：
[0025] St邱1采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙 结构模型，构建轻钢龙骨骨架结构；
[0026] Step2在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。
[0027] 本优选实施例简化了轻钢龙骨隔墙的装配。
[0028] 优选的，所述固定件设计为膨胀螺钉。
[0029] 优选的，所述固定件设计为射钉。
[0030] 优选的，对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，包 括W下步骤：
[0031] St邱I运用有限元软件LS-DYNA对所述轻钢龙骨隔墙结构模型在预设爆炸荷载作 用下的动力响应进行数值模拟和数据处理，确定轻钢龙骨隔墙结构模型中动力响应最强烈 的区域；
[0032] Step2在所述动力响应最强烈的区域中确定轻钢龙骨隔墙结构模型的主要构件， 建立主要构件的S维有限元模型；
[0033] Step3通过显示动力学分析软件计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载 力，通过MATLAB对主要构件进行损伤程度评估，设置损伤评估系数4，考虑到爆炸荷载下溫 度对结构性能参数的影响，引入溫度修正系数K，K的取值范围通过试验求得为[0.91， 0.99]，考虑到结构使用对结构性能参数的影响，引入疲劳指数^
[0034]
[0035] 其中，Si为第i个主要构件的剩余使用寿命，Qi为第i个主要构件的设计使用寿命，O 为疲劳因子，O的取值范围是[0.1,0.3]，N表示具有的主要构件的数目；
[0036] 损伤评估系数4的计算公式为：
[0037]
[0038] 其中，Tl为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的破坏程度阔 值，TiG [0,0.2]，C,为第i个主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，Pi为第i个主 要构件的设计竖向承载力，N表示具有的主要构件的数目，为第i个主要构件在爆炸荷载 作用下的最大位移，T2为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的临界位 移值；
[0039] 若损伤评估系数IKO时，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若损伤评估系数4 >0时，需重新对轻钢龙骨隔墙结构进行设计，
[0040] 本优选实施例对设计的轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度 评估，取评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型进行施工，进一步保证了施工后轻钢龙骨隔墙 结构的抗爆性能；采用在爆炸荷载作用下的损伤程度评估方法构建轻钢龙骨隔墙结构模 型，实现了对结构的定量控制设计，评估方法简单，提高了设计的速度，且适用性广;在爆炸 荷载作用下的损伤程度评估中，引入溫度修正系数，增加了设计的可靠度，引入疲劳指数， 使得设计更加贴近现实情况。
[0041] 优选的，所述计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，包括W下步骤：
[0042] Stepl往主要构件的顶面缓慢施加竖向荷载，模拟主要构件实际承受的竖向荷载， 所述竖向荷载为主要构件的设计竖向承载力的20% ;
[0043] Step2在主要构件的前表面施加预设的爆炸荷载，分析计算得到主要构件的完整 动力响应过程，其中当主要构件上的所有节点的速度低于O.lm/s时，定义结构已达到静力 平衡，停止分析计算；
[0044] Step3将主要构件的所有节点的速度皆强制设置为0,重新向主要构件的顶面施加 竖向力直至主要构件倒塌，得到爆炸荷载损伤后主要构件的竖向力-位移曲线，根据所述竖 向力-位移曲线得到主要构件的剩余竖向承载力。
[0045] 本优选实施例增加了设计的可靠度。
[0046] 优选的，在对主要构件进行损伤程度评估前，先排除其它扰动带来的干扰，设其它 扰动对建筑物带来的损伤为H，引入干扰阔值G，若H〉G，则先对干扰进行排除再进行损伤评 估。
[0047] 本优选实施例在损伤程度评估前，引入干扰阔值，对其它扰动进行排除，增加了设 计的可靠度，使得设计更加贴近现实情况。
[0048] 本应用场景的上述实施例取O = 0.1，设计速度相对提高了 15%，设计可靠度相对 提局了 10%。
[0049] 应用场景2
[0050] 参见图1、图2,本应用场景中的一个实施例的自适应建筑结构体建造误差的轻钢 龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0051] Stepl通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构 包括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调 节螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙 骨安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板 的结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸， 最终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0052] Step2对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评 估合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙 骨、底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢 龙骨隔墙结构模型进行调整；
[0053] Step3按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0054] Step4现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0055] St邱5根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙 骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0056] 本发明是上述实施例根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估，共 同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的 竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸。
[0057] 优选的，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括W下步骤：
[005引St邱1采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙 结构模型，构建轻钢龙骨骨架结构；
[0059] Step2在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。
[0060] 本优选实施例简化了轻钢龙骨隔墙的装配。
[0061 ]优选的，所述固定件设计为膨胀螺钉。
[0062] 优选的，所述固定件设计为射钉。
[0063] 优选的，对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，包 括W下步骤：
[0064] St邱I运用有限元软件LS-DYNA对所述轻钢龙骨隔墙结构模型在预设爆炸荷载作 用下的动力响应进行数值模拟和数据处理，确定轻钢龙骨隔墙结构模型中动力响应最强烈 的区域；
[0065] Step2在所述动力响应最强烈的区域中确定轻钢龙骨隔墙结构模型的主要构件， 建立主要构件的S维有限元模型；
[0066] Step3通过显示动力学分析软件计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载 力，通过MATLAB对主要构件进行损伤程度评估，设置损伤评估系数4，考虑到爆炸荷载下溫 度对结构性能参数的影响，引入溫度修正系数K，K的取值范围通过试验求得为[0.91， 0.99]，考虑到结构使用对结构性能参数的影响，引入疲劳指数^
[0067]
[0068] 其中，Si为第i个主要构件的剩余使用寿命，Qi为第i个主要构件的设计使用寿命，O 为疲劳因子，O的取值范围是[0.1,0.3]，N表示具有的主要构件的数目；
[0069] 损伤评估系数4的计算公式为：
[0070]
[0071] 其中，Tl为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的破坏程度阔 值，TiG [0,0.2]，巧,为第i个主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，Pi为第i个主 要构件的设计竖向承载力，N表示具有的主要构件的数目，为第i个主要构件在爆炸荷载 作用下的最大位移，T2为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的临界位 移值；
[0072] 若损伤评估系数IKO时，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若损伤评估系数4 >0时，需重新对轻钢龙骨隔墙结构进行设计，
[0073] 本优选实施例对设计的轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度 评估，取评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型进行施工，进一步保证了施工后轻钢龙骨隔墙 结构的抗爆性能；采用在爆炸荷载作用下的损伤程度评估方法构建轻钢龙骨隔墙结构模 型，实现了对结构的定量控制设计，评估方法简单，提高了设计的速度，且适用性广;在爆炸 荷载作用下的损伤程度评估中，引入溫度修正系数，增加了设计的可靠度，引入疲劳指数， 使得设计更加贴近现实情况。
[0074] 优选的，所述计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，包括W下步骤：
[0075] Stepl往主要构件的顶面缓慢施加竖向荷载，模拟主要构件实际承受的竖向荷载， 所述竖向荷载为主要构件的设计竖向承载力的20% ;
[0076] Step2在主要构件的前表面施加预设的爆炸荷载，分析计算得到主要构件的完整 动力响应过程，其中当主要构件上的所有节点的速度低于O.lm/s时，定义结构已达到静力 平衡，停止分析计算；
[0077] Step3将主要构件的所有节点的速度皆强制设置为0,重新向主要构件的顶面施加 竖向力直至主要构件倒塌，得到爆炸荷载损伤后主要构件的竖向力-位移曲线，根据所述竖 向力-位移曲线得到主要构件的剩余竖向承载力。
[0078] 本优选实施例增加了设计的可靠度。
[0079] 优选的，在对主要构件进行损伤程度评估前，先排除其它扰动带来的干扰，设其它 扰动对建筑物带来的损伤为H，引入干扰阔值G，若H〉G，则先对干扰进行排除再进行损伤评 估。
[0080] 本优选实施例在损伤程度评估前，引入干扰阔值，对其它扰动进行排除，增加了设 计的可靠度，使得设计更加贴近现实情况。
[0081 ]本应用场景的上述实施例取O = 0.15，设计速度相对提高了 12%，设计可靠度相对 提局了8%。
[0082] 应用场景3
[0083] 参见图1、图2,本应用场景中的一个实施例的自适应建筑结构体建造误差的轻钢 龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0084] Stepl通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构 包括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调 节螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙 骨安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板 的结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸， 最终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0085] Step2对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评 估合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙 骨、底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢 龙骨隔墙结构模型进行调整；
[0086] St邱3按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0087] Step4现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0088] steps根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙 骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0089] 本发明是上述实施例根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估，共 同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的 竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸。
[0090] 优选的，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括W下步骤：
[0091] Stepl采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙 结构模型，构建轻钢龙骨骨架结构；
[0092] Step2在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。
[0093] 本优选实施例简化了轻钢龙骨隔墙的装配。
[0094] 优选的，所述固定件设计为膨胀螺钉。
[00M]优选的，所述固定件设计为射钉。
[0096]优选的，对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，包 括W下步骤：
[0097] St邱I运用有限元软件LS-DYNA对所述轻钢龙骨隔墙结构模型在预设爆炸荷载作 用下的动力响应进行数值模拟和数据处理，确定轻钢龙骨隔墙结构模型中动力响应最强烈 的区域；
[0098] Step2在所述动力响应最强烈的区域中确定轻钢龙骨隔墙结构模型的主要构件， 建立主要构件的S维有限元模型；
[0099] Step3通过显示动力学分析软件计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载 力，通过MATLAB对主要构件进行损伤程度评估，设置损伤评估系数4，考虑到爆炸荷载下溫 度对结构性能参数的影响，引入溫度修正系数K，K的取值范围通过试验求得为[0.91， 0.99]，考虑到结构使用对结构性能参数的影响，引入疲劳指数^
[0100]
[0101] 其中，Si为第i个主要构件的剩余使用寿命，Qi为第i个主要构件的设计使用寿命，O 为疲劳因子，O的取值范围是[0.1,0.3]，N表示具有的主要构件的数目；
[0102] 损伤评化系#11)的计貸公式为：
[0103]
[0104] 其中，Tl为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的破坏程度阔 值，TiG [0,0.2]，为第i个主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，Pi为第i个主 要构件的设计竖向承载力，N表示具有的主要构件的数目，?,为第i个主要构件在爆炸荷载 作用下的最大位移，T2为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的临界位 移值；
[0105] 若损伤评估系数IKO时，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若损伤评估系数4 >0时，需重新对轻钢龙骨隔墙结构进行设计，
[0106] 本优选实施例对设计的轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度 评估，取评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型进行施工，进一步保证了施工后轻钢龙骨隔墙 结构的抗爆性能；采用在爆炸荷载作用下的损伤程度评估方法构建轻钢龙骨隔墙结构模 型，实现了对结构的定量控制设计，评估方法简单，提高了设计的速度，且适用性广;在爆炸 荷载作用下的损伤程度评估中，引入溫度修正系数，增加了设计的可靠度，引入疲劳指数， 使得设计更加贴近现实情况。
[0107] 优选的，所述计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，包括W下步骤：
[0108] Stepl往主要构件的顶面缓慢施加竖向荷载，模拟主要构件实际承受的竖向荷载， 所述竖向荷载为主要构件的设计竖向承载力的20% ;
[0109] Step2在主要构件的前表面施加预设的爆炸荷载，分析计算得到主要构件的完整 动力响应过程，其中当主要构件上的所有节点的速度低于O.lm/s时，定义结构已达到静力 平衡，停止分析计算；
[0110] Step3将主要构件的所有节点的速度皆强制设置为0,重新向主要构件的顶面施加 竖向力直至主要构件倒塌，得到爆炸荷载损伤后主要构件的竖向力-位移曲线，根据所述竖 向力-位移曲线得到主要构件的剩余竖向承载力。
[0111] 本优选实施例增加了设计的可靠度。
[0112] 优选的，在对主要构件进行损伤程度评估前，先排除其它扰动带来的干扰，设其它 扰动对建筑物带来的损伤为H，引入干扰阔值G，若H〉G，则先对干扰进行排除再进行损伤评 估。
[0113] 本优选实施例在损伤程度评估前，引入干扰阔值，对其它扰动进行排除，增加了设 计的可靠度，使得设计更加贴近现实情况。
[0114] 本应用场景的上述实施例取0 = 0.2,设计速度相对提高了 14%，设计可靠度相对 提高了12%。
[011引应用场景4
[0116] 参见图1、图2,本应用场景中的一个实施例的自适应建筑结构体建造误差的轻钢 龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0117] Stepl通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构 包括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调 节螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙 骨安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板 的结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸， 最终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0118] Step2对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评 估合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙 骨、底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢 龙骨隔墙结构模型进行调整；
[0119] Step3按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0120] Step4现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0121] steps根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙 骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0122] 本发明是上述实施例根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估，共 同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的 竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸。
[0123] 优选的，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括W下步骤：
[0124] Stepl采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙 结构模型，构建轻钢龙骨骨架结构；
[0125] Step2在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。
[0126] 本优选实施例简化了轻钢龙骨隔墙的装配。
[0127] 优选的，所述固定件设计为膨胀螺钉。
[0128] 优选的，所述固定件设计为射钉。
[0129] 优选的，对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，包 括W下步骤：
[0130] St邱I运用有限元软件LS-DYNA对所述轻钢龙骨隔墙结构模型在预设爆炸荷载作 用下的动力响应进行数值模拟和数据处理，确定轻钢龙骨隔墙结构模型中动力响应最强烈 的区域；
[0131] Step2在所述动力响应最强烈的区域中确定轻钢龙骨隔墙结构模型的主要构件， 建立主要构件的S维有限元模型；
[0132] Step3通过显示动力学分析软件计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载 力，通过MATLAB对主要构件进行损伤程度评估，设置损伤评估系数4，考虑到爆炸荷载下溫 度对结构性能参数的影响，引入溫度修正系数K，K的取值范围通过试验求得为[0.91， 0.99]，考虑到结构使用对结构性能参数的影响，引入疲劳指数^
[0133]
[0134] 其中，Si为第i个主要构件的剩余使用寿命，Qi为第i个主要构件的设计使用寿命，O 为疲劳因子，O的取值范围是[0.1,0.3]，N表示具有的主要构件的数目；
[0135] 损伤评估系数4的计算公式为：
[0136]
[0137] 其中，Tl为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的破坏程度阔 值，TiG [0,0.2]，C为第i个主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，Pi为第i个主 要构件的设计竖向承载力，N表示具有的主要构件的数目，为第i个主要构件在爆炸荷载 作用下的最大位移，T2为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的临界位 移值；
[0138] 若损伤评估系数IKO时，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若损伤评估系数4 >0时，需重新对轻钢龙骨隔墙结构进行设计，
[0139] 本优选实施例对设计的轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度 评估，取评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型进行施工，进一步保证了施工后轻钢龙骨隔墙 结构的抗爆性能；采用在爆炸荷载作用下的损伤程度评估方法构建轻钢龙骨隔墙结构模 型，实现了对结构的定量控制设计，评估方法简单，提高了设计的速度，且适用性广;在爆炸 荷载作用下的损伤程度评估中，引入溫度修正系数，增加了设计的可靠度，引入疲劳指数， 使得设计更加贴近现实情况。
[0140] 优选的，所述计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，包括W下步骤：
[0141] Stepl往主要构件的顶面缓慢施加竖向荷载，模拟主要构件实际承受的竖向荷载， 所述竖向荷载为主要构件的设计竖向承载力的20% ;
[0142] St邱2在主要构件的前表面施加预设的爆炸荷载，分析计算得到主要构件的完整 动力响应过程，其中当主要构件上的所有节点的速度低于O.lm/s时，定义结构已达到静力 平衡，停止分析计算；
[0143] St邱3将主要构件的所有节点的速度皆强制设置为0,重新向主要构件的顶面施加 竖向力直至主要构件倒塌，得到爆炸荷载损伤后主要构件的竖向力-位移曲线，根据所述竖 向力-位移曲线得到主要构件的剩余竖向承载力。
[0144] 本优选实施例增加了设计的可靠度。
[0145] 优选的，在对主要构件进行损伤程度评估前，先排除其它扰动带来的干扰，设其它 扰动对建筑物带来的损伤为H，引入干扰阔值G，若H〉G，则先对干扰进行排除再进行损伤评 估。
[0146] 本优选实施例在损伤程度评估前，引入干扰阔值，对其它扰动进行排除，增加了设 计的可靠度，使得设计更加贴近现实情况。
[0147] 本应用场景的上述实施例取O = 0.25，设计速度相对提高了 15%，设计可靠度相对 提高了12%。
[014引应用场景5
[0149] 参见图1、图2,本应用场景中的一个实施例的自适应建筑结构体建造误差的轻钢 龙骨隔墙的施工方法，包括W下步骤：
[0150] Stepl通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构 包括天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调 节螺杆上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙 骨安装在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板 的结构参数，W及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸， 最终构建成轻钢龙骨隔墙结构模型；
[0151] Step2对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评 估合格，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙 骨、底龙骨、隔墙板的结构参数W及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢 龙骨隔墙结构模型进行调整；
[0152] Step3按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产；
[0153] Step4现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放 线；
[0154] steps根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙 骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。
[0155] 本发明是上述实施例根据需施工结构楼板的竖向建造误差W及损伤程度评估，共 同设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，使工厂化隔墙龙骨在安装过程中能够适应结构楼板的 竖向建造误差，保证隔墙体能够平整的装配和无损的拆卸。
[0156] 优选的，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括W下步骤：
[0157] Stepl采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙 结构模型，构建轻钢龙骨骨架结构；
[0158] Step2在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。
[0159] 本优选实施例简化了轻钢龙骨隔墙的装配。
[0160] 优选的，所述固定件设计为膨胀螺钉。
[0161] 优选的，所述固定件设计为射钉。
[0162] 优选的，对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，包 括W下步骤：
[0163] St邱I运用有限元软件LS-DYNA对所述轻钢龙骨隔墙结构模型在预设爆炸荷载作 用下的动力响应进行数值模拟和数据处理，确定轻钢龙骨隔墙结构模型中动力响应最强烈 的区域；
[0164] Step2在所述动力响应最强烈的区域中确定轻钢龙骨隔墙结构模型的主要构件， 建立主要构件的S维有限元模型；
[0165] St邱3通过显示动力学分析软件计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载 力，通过MATLAB对主要构件进行损伤程度评估，设置损伤评估系数4，考虑到爆炸荷载下溫 度对结构性能参数的影响，引入溫度修正系数K，K的取值范围通过试验求得为[0.91， 0.99]，考虑到结构使用对结构性能参数的影响，引入疲劳指数^
[0166]
[0167] 其中，Si为第i个主要构件的剩余使用寿命，Qi为第i个主要构件的设计使用寿命，O 为疲劳因子，O的取值范围是[0.1,0.3]，N表示具有的主要构件的数目；
[0168] 损伤评估系数4的计算公式为：
[0169]
[0170] 其中，Tl为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的破坏程度阔 值，TiG [0,0.2]，C为第i个主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，Pi为第i个主 要构件的设计竖向承载力，N表示具有的主要构件的数目，&/,为第i个主要构件在爆炸荷载 作用下的最大位移，T2为设定的表示主要构件在爆炸荷载作用后处于轻度损伤时的临界位 移值；
[0171 ]若损伤评估系数IKO时，轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若损伤评估系数4 >0时，需重新对轻钢龙骨隔墙结构进行设计，
[0172] 本优选实施例对设计的轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度 评估，取评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型进行施工，进一步保证了施工后轻钢龙骨隔墙 结构的抗爆性能；采用在爆炸荷载作用下的损伤程度评估方法构建轻钢龙骨隔墙结构模 型，实现了对结构的定量控制设计，评估方法简单，提高了设计的速度，且适用性广;在爆炸 荷载作用下的损伤程度评估中，引入溫度修正系数，增加了设计的可靠度，引入疲劳指数， 使得设计更加贴近现实情况。
[0173] 优选的，所述计算主要构件在爆炸荷载作用下的剩余竖向承载力，包括W下步骤：
[0174] Stepl往主要构件的顶面缓慢施加竖向荷载，模拟主要构件实际承受的竖向荷载， 所述竖向荷载为主要构件的设计竖向承载力的20% ;
[0175] Step2在主要构件的前表面施加预设的爆炸荷载，分析计算得到主要构件的完整 动力响应过程，其中当主要构件上的所有节点的速度低于O.lm/s时，定义结构已达到静力 平衡，停止分析计算；
[0176] Step3将主要构件的所有节点的速度皆强制设置为0,重新向主要构件的顶面施加 竖向力直至主要构件倒塌，得到爆炸荷载损伤后主要构件的竖向力-位移曲线，根据所述竖 向力-位移曲线得到主要构件的剩余竖向承载力。
[0177] 本优选实施例增加了设计的可靠度。
[0178] 优选的，在对主要构件进行损伤程度评估前，先排除其它扰动带来的干扰，设其它 扰动对建筑物带来的损伤为H，引入干扰阔值G，若H〉G，则先对干扰进行排除再进行损伤评 估。
[0179] 本优选实施例在损伤程度评估前，引入干扰阔值，对其它扰动进行排除，增加了设 计的可靠度，使得设计更加贴近现实情况。
[0180] 本应用场景的上述实施例取0 = 0.3,设计速度相对提高了10%，设计可靠度相对 提高了12%。
[0181] 最后应当说明的是，W上应用场景仅用W说明本发明的技术方案，而非对本发明 保护范围的限制，尽管参照较佳应用场景对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人 员应当理解，可W对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案 的实质和范围。
【主权项】
1. 自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，其特征是，包括以下步骤： (1) 通过计算机辅助设计，初步构建轻钢龙骨隔墙结构，所述轻钢龙骨隔墙结构包括天 龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨和隔墙板，所述顶龙骨和天龙骨皆固定于一上下可调节螺杆 上，顶龙骨位于天龙骨的下方，所述底龙骨通过固定件固定在结构地面上，所述竖龙骨安装 在顶龙骨和底龙骨之间，通过设计初步确定天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的结构 参数，以及根据需施工结构楼板的竖向建造误差，设计调整轻钢龙骨隔墙纵向尺寸，最终构 建成轻钢龙骨隔墙结构模型； (2) 对所述轻钢龙骨隔墙结构模型进行爆炸荷载作用下的损伤程度评估，若评估合格， 轻钢龙骨隔墙结构模型满足设计要求，若评估不合格，调整天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙 骨、隔墙板的结构参数以及轻钢龙骨隔墙的纵向尺寸，通过计算机辅助设计对轻钢龙骨隔 墙结构模型进行调整； (3) 按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型中的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙 板的结构参数，进行天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板的生产； (4) 现场施工中，清理结构体地面及天棚，并按照设计图中隔墙配置位置进行放线； (5) 根据放线位置，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模型，采用生产的天龙骨、顶龙 骨、竖龙骨、底龙骨、隔墙板，进行轻钢龙骨隔墙的装配施工。2. 根据权利要求1所述的自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，其 特征是，所述进行轻钢龙骨隔墙的装配施工，包括以下步骤： (1) 采用生产的天龙骨、顶龙骨、竖龙骨、底龙骨，按照评估合格的轻钢龙骨隔墙结构模 型，构建轻钢龙骨骨架结构； (2) 在所述轻钢龙骨骨架结构的两侧安装隔墙板。3. 根据权利要求2所述的自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，其 特征是，所述固定件设计为膨胀螺钉。4. 根据权利要求3所述的自适应建筑结构体建造误差的轻钢龙骨隔墙的施工方法，其 特征是，所述固定件设计为射钉。
【文档编号】G06F17/50GK106021830SQ201610585472
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】邱炎新
【申请人】邱炎新