第1章 绪论
1.1 研究背景
随着我国建筑业的发展，作为绿色环境保护建筑系统，钢结构体系越来越受欢迎。钢结构部件实现最初设计、工厂生产、现场施工、统一设置的一体化，适合工厂化生产。在传统的建筑施工工地，我们常常可以看到许多工人和大批散碎的建筑施工材料，如钢筋、石材、混凝土等。这就要求施工人员在施工工地进行长时间大规模的施工作业。然而钢结构建筑可以显著改变这一现状，将设计好的建筑主体框架以钢结构为主要核心材料，可在加工车间完整批量生产，在施工现场仅需要工人组合安装即可，施工效率大大提升。有效的减少了施工的时间，就能使得投资得到更快的收益。同时钢结构在抗震性能方面也有着很好地表现，施工过程中对环境造成污染更好控制，可以回收利用的特征，广泛应用于各建筑结构的领域[1,2]。
1.1 研究背景
随着我国建筑业的发展，作为绿色环境保护建筑系统，钢结构体系越来越受欢迎。钢结构部件实现最初设计、工厂生产、现场施工、统一设置的一体化，适合工厂化生产。在传统的建筑施工工地，我们常常可以看到许多工人和大批散碎的建筑施工材料，如钢筋、石材、混凝土等。这就要求施工人员在施工工地进行长时间大规模的施工作业。然而钢结构建筑可以显著改变这一现状，将设计好的建筑主体框架以钢结构为主要核心材料，可在加工车间完整批量生产，在施工现场仅需要工人组合安装即可，施工效率大大提升。有效的减少了施工的时间，就能使得投资得到更快的收益。同时钢结构在抗震性能方面也有着很好地表现，施工过程中对环境造成污染更好控制，可以回收利用的特征，广泛应用于各建筑结构的领域[1,2]。
1.2 研究意义
随着近现代钢结构建筑逐渐向着越来越大、越来越高的趋势发展，提升滑移相结合合的施工技术便在这种环境下提出并且逐步发展和完善起来，并形成了其相关行业的施工工艺要求，逐步成为大型钢结构施工的主要趋势。大型钢结构构件通常是通过水平累积滑移的方式进行安装。而传统的水平滑移主要是采用卷扬机、钢丝绳的方式，该方式的牵引力和牵引速度是难以进行精确控制的，从而导致了该方式的稳定性和安全性无法得到保障。
目前也有采用液压缸、钢缆牵引方式进行大型钢结构安装施工的。此种方式在施工中首先应当架设足够数量的钢缆，同时需要制作支架并安装在施工场地滑移线路上固定位置上，为牵引施工提供支撑，从而增加了钢缆的前期准备工作和在施工过程中，随着施工进程的推移而产生的支架移动困难等问题，并且该种方式对场地条件要求较高[4]。并且单向液压滑移顶推这种方式存在很多缺陷，从运输效率来看，液压缸只在推出过程中带动物体做功，因而整个滑移过程中的实际效率不到一半；从运输的安全性上来看，单液压缸在运动开始或到达最大行程返回时会产生速度的突变，此时会存在较大的刚性冲击；从能源消耗的角度来看，在液压缸最大行程的两个端点上，液压缸每次都要克服被滑移构件与轨道间的静摩擦力到动摩擦力的转变，这样会产生大量的能量损失，造成能源浪费。
在液压传动系统充分发展的现在，由液压传动系统衍生出的各种液压系统层出不穷。为了解决现在楼宇施工及桥梁建设过程中遇到的物料质量过大，人力难以运输，由于施工技术原因不能采用大型机械运输等问题，液压顶推系统应运而生。因此，提出一种智能双向匀速液压滑移系统的设计，此项设计的运用可以大大简化工程前期的诸多一次性施工准备，不再需要制作固定支架和钢缆，更加的节省人力物力；而且移动器与滑移工件之间采取的是联接耳板加轴销的刚性连接，可以更好地对其滑移过程进行同步控制，使其获得更好地滑移平稳性和定位精度。
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第2章 大跨度空间钢结构
2.1 大跨度空间钢结构
金属钢作为是一种质地均匀、强度高的材料，在高温的作用下，可是自身性质发生改变，表现出良好的塑性、韧性和可焊性，有利于加工制造，被广泛应用于建筑行业；同时钢结构构件可以在车间成批制作，能满足现代建筑设计标准化要求，生产的钢结构数量和质量都有很好的保证、结构间配合精度高，施工工人只需要在建设地点对钢结构按照设计要求进行拼装组合即可完成施工建设，缩短建造周期，能较快发挥投资的经济效益；随着我国发展重心逐渐从沿海发达城市向内陆城市推进，许多建筑现场往往远离运输干线，施工环境往往比较严峻，钢结构建筑的推广能很好地适应此类情况的工程。同时，钢结构建筑建造完成后，随着时间的推移，使用时效发生改变时，还可以根据当时实际要求，相对快速便捷地对钢结构建筑进行原址扩建、异地改建，不论是何种情况，钢结构作为建筑材料能够被重复利用，随着近些年来我国对环境保护更加重视，钢结构作为绿色建筑材料而备受青睐。
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2.2 钢结构的应用现状及其发展方向
2.2.1 钢结构的应用
由于钢结构具备上述这些优良性能使其在建筑施工领域取得了蓬勃的发展，并越来越广泛地应用于高层建筑、大型屋盖和大跨度桥梁的工程施工当中。
其中尤其是对于大跨度结构，钢结构优势尤其明显，首先就设计开发商而言，在跨度相同、负载一致的前提下，钢结构框架可比其他材料减轻自重三成以上，可以取得十分显著的经济效益。现在常见的大跨度结构有航空港，火车站，大型文体中心等。常用的钢结构体系有整体框架结构，跨越式梁结构，网架、网格结构等。纵观大跨度结构的发展历程，囊括了大部分结构体系形式。最初人们设计大跨度结构是，往往采用以跨越式、架梁法、框架建筑为代表的平面框架构造，这些平面框架构造在最初设计计算和工地施工时都相对简单。但是此类平面框架构造的各构造面均在同一水平面上，对承重主要框架构造的载荷相对集中，无法分散，只能逐层传递，所以平面框架构造只适用于在造型相对单一、工艺要求相对简单的建筑中。
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2.1 大跨度空间钢结构
金属钢作为是一种质地均匀、强度高的材料，在高温的作用下，可是自身性质发生改变，表现出良好的塑性、韧性和可焊性，有利于加工制造，被广泛应用于建筑行业；同时钢结构构件可以在车间成批制作，能满足现代建筑设计标准化要求，生产的钢结构数量和质量都有很好的保证、结构间配合精度高，施工工人只需要在建设地点对钢结构按照设计要求进行拼装组合即可完成施工建设，缩短建造周期，能较快发挥投资的经济效益；随着我国发展重心逐渐从沿海发达城市向内陆城市推进，许多建筑现场往往远离运输干线，施工环境往往比较严峻，钢结构建筑的推广能很好地适应此类情况的工程。同时，钢结构建筑建造完成后，随着时间的推移，使用时效发生改变时，还可以根据当时实际要求，相对快速便捷地对钢结构建筑进行原址扩建、异地改建，不论是何种情况，钢结构作为建筑材料能够被重复利用，随着近些年来我国对环境保护更加重视，钢结构作为绿色建筑材料而备受青睐。
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2.2 钢结构的应用现状及其发展方向
2.2.1 钢结构的应用
由于钢结构具备上述这些优良性能使其在建筑施工领域取得了蓬勃的发展，并越来越广泛地应用于高层建筑、大型屋盖和大跨度桥梁的工程施工当中。
其中尤其是对于大跨度结构，钢结构优势尤其明显，首先就设计开发商而言，在跨度相同、负载一致的前提下，钢结构框架可比其他材料减轻自重三成以上，可以取得十分显著的经济效益。现在常见的大跨度结构有航空港，火车站，大型文体中心等。常用的钢结构体系有整体框架结构，跨越式梁结构，网架、网格结构等。纵观大跨度结构的发展历程，囊括了大部分结构体系形式。最初人们设计大跨度结构是，往往采用以跨越式、架梁法、框架建筑为代表的平面框架构造，这些平面框架构造在最初设计计算和工地施工时都相对简单。但是此类平面框架构造的各构造面均在同一水平面上，对承重主要框架构造的载荷相对集中，无法分散，只能逐层传递，所以平面框架构造只适用于在造型相对单一、工艺要求相对简单的建筑中。
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第 3 章 传统液压顶推技术 ............................... 18
3.1 液压顶推系统 ................................ 18
3.1.1 液压缸 ................................ 18
3.1.2 液压顶推器 ............................ 19
第 4 章 双向匀速滑移液压顶推系统设计 .......................... 23
4.1 双向匀速滑移液压顶推系统的结构设计 .......................... 23
4.2 双向匀速滑移液压顶推系统的运动过程 ........................ 23
第 5 章 顶推系统的建模与分析 ......................... 35
5.1 顶推系统的力学分析 .............................. 35
5.1.1 系统主体的力学分析 ....................... 35
5.1.2 液压缸的受力分析 ................................ 37
第6章 双向匀速滑移液压顶推系统的控制策略及仿真
6.1 液压伺服控制系统的主要策略
电液伺服系统融合了微电子、信息技术、液压伺服技术的优点。在重载高响应工业系统中应用广泛。一个典型的电液伺服系统组成如图 6-1 所示：
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第7章 结论与展望
7.1 结论
本文研究总结了超大型空间钢结构建筑的相关资料并做了系统性的总结，分析了钢结构作为新型建筑材料的应用现状、安装方法、发展方向等。同时以现阶段超大型空间钢结构安装常用的同步滑移顶推方法为主要研究对象，分析了同步滑移顶推法中所运用的液压同步滑移技术以及其优点，总结了传统单向液压滑移顶推这种方式存在着顶推效率低、安全性差、能量损失大等缺陷。研究并提出一种双向大功率匀速液压滑移系统设计，同时对系统标准化结构件进行了选型，对夹紧装置等自制件进行了分析计算及设计。此外建立了双向液压滑移顶推系统的相应模型并对其进行了力学与运动学特性的分析以及仿真，总结了能够使得双向液压滑移顶推系统匀速稳定运行的运行策略。双向大功率匀速液压滑移系统在控制环节采用模糊 PID 智能控制策略，能够实现更高性能的同步滑移控制。
智能大功道双向匀速液压顶推系统是一种用于大跨度空间钢结构安装施工工程新的施工设备及方法。能够替代传统滑移施工手段，减少人力物力的时间投入，力争实现高质量、大跨度、高精度的空间钢结构构件整体同步滑移，为大跨度空间钢结构构件的快速平移安装提供一种新的可能。
参考文献（略）