[發(fā)明專利]施工過程糾偏的拱橋吊桿拉力優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010466518.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111581714B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張二毛;黃華康;王龍林;張橋;黃凱楠
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西交科集團(tuán)有限公司;南寧高速公路建設(shè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;E01D21/00;E01D22/00;G06F111/04;G06F111/10
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 戴燕桃;汪治興

1.一種施工過程糾偏的拱橋吊桿拉力優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，建立一個有限元模型，并且有限元模型中的材料特性、幾何特性、邊界條件與外部荷載信息應(yīng)和設(shè)計(jì)圖紙的相應(yīng)數(shù)據(jù)一致；

步驟二，確定一組吊桿初拉力，并將這一組吊桿初拉力代入步驟一中的有限元模型進(jìn)行施工階段正裝分析，計(jì)算得到初始值向量dis₀、dis₀₁、A₀、A₀₁、A_m0；

步驟三，針對不同的橋梁建立相應(yīng)的優(yōu)化模型，確定多目標(biāo)優(yōu)化方程和約束函數(shù)，其優(yōu)化公式為：

約束函數(shù)：

優(yōu)化方程：

參數(shù)變量：

T＝(T₁,T₂,T₃,…,T_n)^T；m＝(m₁,m₂,m₃,…,m_n)^T；

式中：u表示優(yōu)化后成橋階段各個控制點(diǎn)位移值和目標(biāo)值的偏差；ε表示成橋后1#吊桿～n#吊桿拉力的不均勻度；k表示吊桿索力安全系數(shù)；dis₀表示吊桿拉力初值作用下成橋狀態(tài)格子梁控制點(diǎn)位移向量；dis₀₁表示吊桿拉力初值作用下當(dāng)前張拉節(jié)段橋面控制點(diǎn)位移向量；T為最終優(yōu)化的拉力增量向量，m為格子梁實(shí)時修正重量向量，即每個節(jié)段格子梁的實(shí)際重量和設(shè)計(jì)重量的差值，用m向量表示；dest為成橋階段橋面控制點(diǎn)目標(biāo)位移向量；A₀表示吊桿單位力對成橋節(jié)段格子梁控制點(diǎn)位移增量矩陣；A₀₁表示吊桿單位力對張拉節(jié)段格子梁控制點(diǎn)位移增量矩陣；A_m0表示重量修正值對成橋節(jié)段位移增量矩陣；delta1和delta2均為優(yōu)化收斂容許值，即優(yōu)化結(jié)果與目標(biāo)位移向量的差；f_i^final表示成橋后各根吊桿的拉力值；f_lim表示吊桿的破斷力，單位為kN；表示第j節(jié)段格子梁增加單位重量對第i節(jié)段格子梁控制點(diǎn)位移增量值；δ_ij表示第j根吊桿單位力對第i節(jié)段格子梁控制點(diǎn)位移增量值；代表初始索力下成橋后1號控制點(diǎn)的累計(jì)位移值,以此類推代表初始索力下成橋后n號控制點(diǎn)的累計(jì)位移值；

步驟四，給定一個控制點(diǎn)目標(biāo)位移向量dest；

步驟五，確定每個節(jié)段格子梁的實(shí)際重量和設(shè)計(jì)重量的差值，用m向量表示；

步驟六，確定delta1和delta2的數(shù)值；

步驟七，將確定的各參數(shù)代入優(yōu)化公式計(jì)算得到最終張拉拉力，實(shí)際橋面格子梁施工現(xiàn)場就按照這個拉力值進(jìn)行張拉控制，即可達(dá)到既定目標(biāo)；

所述的吊桿初拉力，采用當(dāng)前吊裝重量的0.3～0.7倍作為初值；

所述控制點(diǎn)目標(biāo)位移向量dest，在(-L/100000，L/100000)區(qū)間取值，L為拱橋計(jì)算跨徑，單位為mm；

所述delta1在(-L/100000，L/100000)區(qū)間取值；所述delta2小于f_lim的2％；

所述的A₀、A₀₁、A_m0的格子梁控制點(diǎn)位移增量矩陣維數(shù)要一致；

所述的施工過程糾偏的拱橋吊桿拉力優(yōu)化方法，在拱橋吊桿施工中的應(yīng)用。