专利汇可以提供一种斜拉桥的斜拉索初张拉力的计算方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 斜拉桥 的斜拉索初张拉 力 的计算方法,包括以下步骤:(1)建立斜拉桥有限元模型;(2)计算初张拉力{T0}对应应变并施加到模型,计算出斜拉索初始内力值{F0};(3)计算单位影响荷载N作用下的影响矩阵[K]=[K1,K2,…,Km];(4)计算内力值{F0}与成桥索力值{F}的差值,得受调向量{D}=(d1,d2,…,dm)T;(5)计算施调向量{X}={D}[K]-1,并得各斜拉索初张拉力{T1}={T0}+{X};(6)将最新各斜拉索初张拉力{T1}对应的应变再次加入模型得到各斜拉索内力值{F1};(7)计算各斜拉索内力值{F1}与成桥索力值{F}两者的相对误差{δ},取最大值δmax;(8)若δmax>0.01%,则在斜拉索中施加调整后的斜拉索初张拉力{T1},重复步骤(2)-(7),若δmax≤0.01%,则输出各斜拉索的最终初张拉力{T}。本发明能快速准确地确定斜拉索初张拉力,使斜拉索内力达到成桥状态下的索力值。,下面是一种斜拉桥的斜拉索初张拉力的计算方法专利的具体信息内容。
1.一种斜拉桥的斜拉索初张拉力的计算方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)建立斜拉桥有限元模型,以斜拉桥各斜拉索的成桥索力{F}作为各斜拉索的初张拉力{T0};
(2)根据斜拉索初张拉力{T0}与应变ε之间的关系:T0=EAε,将步骤(1)中的各斜拉索的初张拉力{T0}代入式T0=EAε中,得到各斜拉索的初应变ε,并将相应斜拉索的初应变ε施加到步骤(1)中有限元模型的相应斜拉索中,计算得出各斜拉索的初始内力值{F0},其中,E为斜拉索弹性模量,A为斜拉索横截面面积;
(3)定义单位影响荷载N,则影响向量{Kj}为第j根斜拉索的初张拉力Tj0发生单位影响荷载N变化时引起的各斜拉索内力变化值,记为:{Kj}=(kj1,kj2,…,kjm)T,其中m表示斜拉桥桥塔一侧的斜拉索有m根,而影响矩阵[K]为m个影响向量依次排列而成的矩阵,记为:[K]=[K1,K2,…,Km];
(4)计算步骤(2)中各斜拉索初始内力值{F0}与相应斜拉索的成桥索力值{F}的差值,得到各斜拉索的受调向量{D}=(d1,d2,…,dm)T;
(5)定义施调向量{X}为斜拉桥桥塔一侧的m根斜拉索的初张拉力调整值,记为:{X}=(x1,x2,…,xm)T,则{X}={D}[K]-1,进而最终对应成桥索力值的各斜拉索的初张拉力{T1}={T0}+{X};
(6)将步骤(5)中得到的最新各斜拉索的初张拉力{T1}对应的应变ε再次施加到斜拉桥有限元模型的相应斜拉索中,进而得到调整后各斜拉索内力值{F1};
(7)将步骤(6)中得到的调整后各斜拉索内力值{F1}与相应斜拉索成桥索力值{F}进行比较,计算两者的相对误差{δ}=|{F}-{F1}|/{F}×100%,得到各斜拉索中的相对误差最大值δmax;
(8)设定判定条件:δmax≤0.01%,若步骤(7)中的δmax不满足该条件,则在斜拉桥有限元模型的各斜拉索中施加调整后的相应斜拉索初张拉力{T1},重复步骤(2)-(7),若步骤(7)中的δmax满足该条件,则输出各斜拉索的最终初张拉力{T}。
2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥的斜拉索初张拉力的计算方法,其特征在于步骤(2)中,将相应斜拉索的初应变ε施加到步骤(1)中有限元模型的相应斜拉索中后,在结构自重w1、二期恒载w2、预应力荷载w3作用下,考虑结构大变形及应力刚化效应,计算得出各斜拉索的初始内力值{F0}。
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