[发明专利]基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法

说明书

本发明公开了一种基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法，包括①获取m根斜拉索的特征参数，形成索长向量②将斜拉索分成msubgt;1/subgt;根短索和msubgt;2/subgt;根长索③计算斜拉索的索长影响矩阵和索力影响矩阵④将斜拉索的索力影响矩阵和索长影响矩阵组成混合影响矩阵⑤计算索力改变量⑥计算施调向量。本发明提供的基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法，能够避免单一采用锚头拔出量或索力进行调索对不同索长无法普遍适应的缺点，同时可避免多次重复迭代计算，具有操作简单、实用性强等优点。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法。

背景技术

斜拉桥是由索、塔、梁三种主要构件组成的桥梁，具有跨越能力大，承载效率高等优点，在现代大跨径桥梁中应用较为广泛。斜拉桥调索是设计中最核心的环节，其与斜拉桥结构受力息息相关。目前常用的斜拉桥调索方法有索力影响矩阵法和索长影响矩阵法，前者具有概念清晰、操作简单等优点，但对于大长索或者是应力状态较低的索来说，其几何非线性效应较为明显，会引起较大的误差；后者也称无应力状态法，其以锚头拔出量作为调索控制依据，索力最终张拉值与张拉顺序无关，可方便地按照索长控制调索，但对靠近主塔的短索而言，由于长度较短，索力对于锚头拔出量误差比较敏感。通常情况下，锚头拔出量产生1 mm的误差会导致靠近索塔的斜拉索产生10%以上的索力误差。由于在斜拉索安装的第一阶段无应力索长更是受到结构安装精度、索的曲直等因素的影响，锚头拔出量可达几毫米甚至厘米级的误差，直接应用锚头拔出量作为短索的索力控制依据会导致较大的索力误差。可见，以锚头拔出量作为调索控制依据主要应用于长索中。此外，无论是索力影响矩阵法还是索长影响矩阵法，为了克服精度不高的问题，均需要重复迭代以减少误差，过程较为繁琐。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种操作简便、精度较高的基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的基于混合影响矩阵的斜拉桥二次调索方法，包用于对斜拉桥所使用的全部 m根斜拉索进行调索，包括如下步骤：

S1，获取 m根斜拉索的特征参数，包括：无应力索长、面积和索力，并将无应力索长按从小到大的顺序排列，形成索长向量；

S2，根据索长设定标准，将斜拉索分成两类： m₁根短索和 m₂根长索，满足 m₁+ m₂= m；

S3，计算斜拉索的索长影响矩阵和索力影响矩阵：

S4，将S3计算得到的斜拉索的索力影响矩阵和索长影响矩阵组成混合影响矩阵；

S5，根据斜拉桥初始状态的索力和目标状态的索力，计算索力改变量；

S6，计算施调向量：

a.索力改变量组成受调向量；

b. 计算施调总向量；