[發明專利]基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法

有效

• 申請號: 202110459000.8
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN112966331B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 袁媛;馬志芳;朱永超;李松濤;秦鵬飛;李巍;范勇強
• 申請（專利權）人: 鄭州鐵路職業技術學院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;E01D11/04;G06F119/14
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 劉一曉

本發明公開了一種基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法，包括①獲取m根斜拉索的特征參數，形成索長向量②將斜拉索分成msubgt;1/subgt;根短索和msubgt;2/subgt;根長索③計算斜拉索的索長影響矩陣和索力影響矩陣④將斜拉索的索力影響矩陣和索長影響矩陣組成混合影響矩陣⑤計算索力改變量⑥計算施調向量。本發明提供的基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法，能夠避免單一采用錨頭拔出量或索力進行調索對不同索長無法普遍適應的缺點，同時可避免多次重復迭代計算，具有操作簡單、實用性強等優點。

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，尤其是涉及一種基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法。

背景技術

斜拉橋是由索、塔、梁三種主要構件組成的橋梁，具有跨越能力大，承載效率高等優點，在現代大跨徑橋梁中應用較為廣泛。斜拉橋調索是設計中最核心的環節，其與斜拉橋結構受力息息相關。目前常用的斜拉橋調索方法有索力影響矩陣法和索長影響矩陣法，前者具有概念清晰、操作簡單等優點，但對于大長索或者是應力狀態較低的索來說，其幾何非線性效應較為明顯，會引起較大的誤差；后者也稱無應力狀態法，其以錨頭拔出量作為調索控制依據，索力最終張拉值與張拉順序無關，可方便地按照索長控制調索，但對靠近主塔的短索而言，由于長度較短，索力對于錨頭拔出量誤差比較敏感。通常情況下，錨頭拔出量產生1?mm的誤差會導致靠近索塔的斜拉索產生10%以上的索力誤差。由于在斜拉索安裝的第一階段無應力索長更是受到結構安裝精度、索的曲直等因素的影響，錨頭拔出量可達幾毫米甚至厘米級的誤差，直接應用錨頭拔出量作為短索的索力控制依據會導致較大的索力誤差。可見，以錨頭拔出量作為調索控制依據主要應用于長索中。此外，無論是索力影響矩陣法還是索長影響矩陣法，為了克服精度不高的問題，均需要重復迭代以減少誤差，過程較為繁瑣。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種操作簡便、精度較高的基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法，具體可采取如下技術方案：

本發明所述的基于混合影響矩陣的斜拉橋二次調索方法，包用于對斜拉橋所使用的全部 m根斜拉索進行調索，包括如下步驟：

S1，獲取 m根斜拉索的特征參數，包括：無應力索長、面積和索力，并將無應力索長按從小到大的順序排列，形成索長向量；

S2，根據索長設定標準，將斜拉索分成兩類： m₁根短索和 m₂根長索，滿足 m₁+ m₂= m；

S3，計算斜拉索的索長影響矩陣和索力影響矩陣：

S4，將S3計算得到的斜拉索的索力影響矩陣和索長影響矩陣組成混合影響矩陣；

S5，根據斜拉橋初始狀態的索力和目標狀態的索力，計算索力改變量；

S6，計算施調向量：

a.索力改變量組成受調向量；

b.?計算施調總向量；