[發明專利]一種懸索橋整體橋面線形調整與索力調整的實現方法

有效

• 申請號: 202110252953.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112989464B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 楊飛龍;唐茂林;郭浩然;謝攀登;譚沸良;陳小雨;董江華;江建秋
• 申請（專利權）人: 中鐵十局集團第二工程有限公司;西南交通大學;成都林立宇坤勘察設計有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F111/04;G06F111/06;G06F119/14
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

本發明公開了一種懸索橋整體橋面線形調整與索力調整的實現方法；實施步驟如下；步驟1，現場量測識別；步驟2，建立有限元分析模型；步驟3，結構敏感性分析；步驟4，建立關系矩陣；步驟5，確定基礎調整目標；步驟6，制定方案；步驟7，制定解法；步驟8，效果模擬驗證；步驟9，現場實施；步驟10，成果驗證。本發明主要解決懸索橋橋面線形調整與吊索索力調整規劃協調、同步進行，將要達到的多目標計劃進行規劃，一次性將橋面線形和吊索索力同時調整到位，改善現場多次試調、調整結果不理想、調整不能兼顧線形與索力等情況。

技術領域

本發明涉及懸索橋實施相關的技術領域，具體來講涉及的是一種懸索橋整體橋面線形調整與索力調整的實現方法。

背景技術

為滿足西部山區的復雜地形和較大的交通運輸需求，中國早期在西部山區修建了一些小跨徑懸索橋，受當時建設條件、后期管養、運營環境、超載等系列因素影響，這些橋梁相繼出現橋面線形下撓、索力分布不均的情況，為防止這一病害繼續發展影響車輛通行，當地管理部門采取了相應的措施對這一問題橋梁進行了整治，本專利就是在這個背景下，結合國道559線波密至墨脫公路整治改建工程達國大橋、西莫河大橋改造實例，發明一種懸索橋改造過程中橋面線形和吊索索力規劃調整計算方法。

在的懸索橋新橋建設和舊橋改造施工中，經常會出現已經建設的懸索橋橋面線形差和吊索索力未達到設計要求狀態。橋面線形差影響行車舒適，同時，橋面線形差和索力分布不合理即是懸索橋當前狀態受力不合理而影響其使用壽命。為解決這一問題，需要通過改變吊索長度的方法對橋面線形和吊索索力進行調整，但懸索橋具有強烈幾何非線性的超靜定結構，以單一的索力和索長調整通常達不到需要的調整效果。同時，單個的索力和索長變化調整會牽一發而動全身，改變懸索橋其他部位索力與橋面線形，調整過程往往會形成顧此失彼、越調越亂的惡性循環。為解決上述問題，從計算的角度整體規劃調整懸索橋橋面線形與吊索索力，一次性確定所有吊索的調整量，目標是達到設計狀態，使橋梁線形和索力更合理。

隨著科技的進步與發展，計算機得到廣泛的應用，數值模擬成為橋梁工程結構分析必不可少的一部分，通過數值模擬可以很方便的計算出單一變量變化對結構內力和線形的影響，也就是通常所指的結構參數敏感性分析。但在現實工程處理中，僅僅通過參數敏感性分析發現規律是遠遠不夠的，還得通過參數敏感性分析數據快速確定調整方法，就如同懸索橋的橋面線形調整和吊索索力調整，單個索力調整和一次性的索長調整能較好實現，但對整個橋面線形進行調整以達到目標狀態同時確保索力均勻是很難一次性完成的。傳統的數值模擬不能滿足工程快速確定方案的需要，這就需要開拓一種新的思路，在精確參數敏感性分析的基礎上，對參數影響量進行矩陣分析，運籌計算，以多目標規劃求解的方式快速確定吊索調整方案，一次性解決懸索橋橋面線形和索力調整的問題，避免重復操作，以節約工期與成本。

發明內容

因此，為了解決上述不足，本發明在此提供一種懸索橋整體橋面線形調整與索力調整的實現方法。本發明主要解決懸索橋橋面線形調整與吊索索力調整規劃協調、同步進行，將要達到的多目標計劃進行規劃，一次性將橋面線形和吊索索力同時調整到位，改善現場多次試調、調整結果不理想、調整不能兼顧線形與索力等情況。

本發明是這樣實現的，構造一種懸索橋整體橋面線形調整與索力調整的實現方法，其特征在于；實施步驟如下；

步驟1，現場量測識別：對懸索橋當前橋面線形、吊索索力、主纜線形、橋塔偏位和索鞍位置、錨跨張力等進行測量測試；

步驟2，建立有限元分析模型：根據設計圖紙，建立橋梁有限元分析模型，初步將有限元分析模型調整到設計要求的目標成橋狀態；再根據測量時現場情況，增加計算工況，將模型調整到現場實際狀態，將測量測試結果與設計目標進行比較，確定當前狀態和設計要求的狀態的誤差，將所有誤差進行量化識別，如每根吊索索力誤差值、支座和吊點處線形誤差值，橋塔偏位和索鞍位置坐標；