阅读说明：本技术 一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统 (A kind of high-building construction steel platform wind resistance vibrating system based on flowing control ) 是由 唐淼 李志斌 张烨 杨金 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统,属于建筑施工技术领域。本发明包括涡流发生器和钢平台,所述的钢平台的侧面间隔设置有涡流发生器,涡流发生器由操纵舵面、T形基座、伺服电机轴承组件和轴承总成组成,所述的涡流发生器的表面安装有风速计,风速计通过通讯线路与中央控制单元相连,中央控制单元通过控制电缆与涡流发生器电性相连。本发明通过主动控制建筑物周围的流场,进而控制施加在钢平台上的空气动力,削减由于风载荷或其他载荷造成的结构振动,本发明利用风力本身的能量,结构简单、可靠性高,显著提高了钢平台的抗风能力,提高了施工过程的安全性和可靠性。(The invention discloses a kind of high-building construction steel platform wind resistance vibrating systems based on flowing control, belong to technical field of building construction.The present invention includes vortex generator and steel platform, the side of the steel platform is arranged at intervals with vortex generator, vortex generator is made of primary control surface, T shape pedestal, servo motor bearing assembly and bearing assembly, the surface of the vortex generator is equipped with airspeedometer, airspeedometer is connected by communication line with central control unit, and central control unit is electrical connected by control cable with vortex generator.The present invention passes through the flow field around active control building, the air force being applied in steel platform is controlled in turn, cut down the structural vibration as caused by wind load or other load, the present invention utilizes the energy of wind-force itself, structure is simple, high reliablity, the wind loading rating of steel platform is significantly improved, the safety and reliability of work progress is improved.)

一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，涉及一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统。

背景技术

近年来，随着国民经济的快速发展，城市用地紧张，城市建筑日趋向高层、超高层方向发展；目前超高层建筑普遍采用侧向刚度和抗震性能相对可靠的钢筋混凝土核心筒-外框架结构，同时采用作业平台爬升模板脚手架系统进行核心筒施工。整体作业平台爬升脚手模板体系由钢平台、内外挂脚手架系统、支撑系统、液压动力及电气控制系统和大模板系统等五部分组成。作业平台由纵横向主次梁、平台钢板及***挡板组成，在正常施工时处于整个体系的顶部，作为施工人员的操作平台及钢筋和设备的堆放场所。由于作业平台脚手架系统是附着于结构顶端外部，风荷载为主要控制荷载，系统的风致破坏也屡见不鲜，基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统可以有效的增强钢平台的抗风振能力，提高了钢平台安全性、可靠性的同时提高了钢平台在强风下的作业能力，对于超高层建筑的施工有积极意义。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统，本发明利用风力本身的能量，结构简单、可靠性高，显著提高了钢平台的抗风能力，提高了施工过程的安全性和可靠性，提高了钢平台在强风作用下的施工能力，对保证工期、施工进度有积极作用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统，包括涡流发生器和钢平台，所述的钢平台的节点位置处设置有加速度传感器，钢平台的侧面间隔设置有涡流发生器，涡流发生器由操纵舵面、T形基座、伺服电机轴承组件和轴承总成组成，所述的操纵舵面的两侧对称设置有T形基座，操纵舵面的内侧插装有操纵轴，操纵轴的一端贯穿T形基座并与轴承总成螺纹连接，操纵轴的另一端贯穿T形基座并与伺服电机轴承组件装配，所述的涡流发生器的表面安装有风速计，风速计通过通讯线路连接有中央控制单元，中央控制单元通过控制电缆与涡流发生器电性相连。

进一步地，所述的操纵舵面在1/4弦长处穿有操纵轴，操纵舵面通过操纵轴分别与伺服电机轴承组件和轴承总成相连接。

进一步地，所述的T形基座的表面间隔开设有多组螺栓孔，涡流发生器与钢平台通过螺栓固定连接。

进一步地，所述的钢平台底部设置有施工建筑，钢平台搭筑在施工建筑的顶部。

进一步地，所述的风速计、涡流发生器分别与中央控制单元串联设置，涡流发生器相互之间并联设置，风速计相互之间并联设置。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明可以布置在高层或者超高层建筑施工用钢平台的外立面相交处，当风速计探测风速达到一定的阈值时，系统开始工作，通过静态或者动态的调整操纵舵面的迎角，主动控制建筑物周围的流场，进而控制施加在钢平台上的空气动力，削减由于风载荷或其他载荷造成的结构振动，本系统结构简单，设置方便，可以提高高层建筑施工用钢平台的抗风振能力，提升钢平台安全性、可靠性的同时，提高了钢平台在强风下的作业能力，效益明显，本发明利用风力本身的能量，控制力随风力增大而增大，能源消耗少，且结构简单、可靠性高，显著提高了钢平台的抗风能力，提高了施工过程的安全性和可靠性，提高了钢平台在强风作用下的施工能力，对保证工期、施工进度有积极作用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的涡流发生器装配图；

图3为本发明的涡流发生器分解图；

图4为本发明的工作原理图；

图5为本发明的抗风振系统连线图。

图中：1、涡流发生器；11、操纵舵面；12、T形基座；13、伺服电机轴承组件；14、轴承总成；2、钢平台；3、施工建筑；4、中央控制单元；5、风速计；6、加速度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

从图1-5可以看出，本实施例的一种基于流动控制的高层建筑施工用钢平台抗风振系统，包括涡流发生器1和钢平台2，钢平台2的节点位置处设置有加速度传感器6，钢平台2底部设置有施工建筑3，钢平台2搭筑在施工建筑3的顶部，钢平台2的侧面间隔设置有涡流发生器1，涡流发生器1由操纵舵面11、T形基座12、伺服电机轴承组件13和轴承总成14组成，操纵舵面11的两侧对称设置有T形基座12，操纵舵面11的内侧插装有操纵轴，操纵舵面11在1/4弦长处穿有操纵轴，操纵舵面11通过操纵轴分别与伺服电机轴承组件13和轴承总成14相连接，伺服电机轴承组件13在控制信号的控制下，可以快速准确的调整操纵舵面11的迎角，操纵轴的一端贯穿T形基座12并与轴承总成14螺纹连接，操纵轴的另一端贯穿T形基座12并与伺服电机轴承组件13装配，T形基座12的表面间隔开设有多组螺栓孔，涡流发生器1与钢平台2通过螺栓固定连接，涡流发生器1的表面安装有风速计5，风速计5通过通讯线路连接有中央控制单元4，中央控制单元4通过控制电缆与涡流发生器1电性相连，风速计5、涡流发生器1分别与中央控制单元4串联设置，涡流发生器1相互之间并联设置，风速计5相互之间并联设置，风速计5可以向中央控制单元4提供安装位置上的位移加速度信号和风速，中央控制单元4通过控制电缆(虚线)与各个涡流发生器1相连，并控制其工作。

从图4可以看出，当流体经过钢平台2周围时，由于流动的固有特性，会造成对钢平台2质心的等效交变载荷FJ，钢平台2在交变载荷FJ的作用下发生振动，布置在各个节点上的加速度传感器6会实时测量平台的振动幅值和方向，中央计算单元4在收到各个节点上的加速度传感器6测量到的位移加速度信号后利用钢平台2的计算模型和模态叠加法计算作用在质心上的等效激振力交变载荷FJ。

同时风速计5所测量的风速在达到一定阈值时，中央计算单元4启动各涡流发生器1开始工作，涡流发生器1通过增大或者减小操纵舵面11的迎角，或者采用正弦摆动的方式干预钢平台2周围的流场分布，利用遗传算法不断调整各涡流发生器1直至中央计算单元4在收到各个节点上的加速度传感器6测量到的位移加速度信号后利用钢平台2的计算模型和模态叠加法计算作用在质心上的等效激振力交变载荷FJ小于标准值。

本系统可以布置在高层或者超高层建筑施工用钢平台2的外立面相交处，当风速计5探测风速达到一定的阈值时，系统开始工作，通过静态或者动态的调整操纵舵面11的迎角，主动控制建筑物周围的流场，进而控制施加在钢平台2上的空气动力，削减由于风载荷或其他载荷造成的结构振动，本系统结构简单，设置方便，可以提高高层建筑施工用钢平台2的抗风振能力，提升钢平台2安全性、可靠性的同时，提高了钢平台2在强风下的作业能力，效益明显。

本发明与现有的主动式振动控制系统相比，由于利用风力本身的能量，控制力随风力增大而增大，能源消耗少，且结构简单、可靠性高，显著提高了钢平台2的抗风能力，提高了施工过程的安全性和可靠性，提高了钢平台2在强风作用下的施工能力，对保证工期、施工进度有积极作用。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。