[发明专利]一种连续梁拱桥吊杆更换过程内力重分布计算方法

说明书

本发明涉及一种连续梁拱桥吊杆更换过程内力重分布计算方法，该方法结合有限元三维实体精细化建模方法，引入锚固端弹性刚度参数，根据换索前连续梁截面既有应力状态、既有状况下材料强度，模拟吊杆更换过程桥梁结构各部件内力重分布确定分级荷载、锚固端弹性刚度参数，利用胡可定律推导临时吊杆索力与旧吊杆以及新吊杆与临时吊杆索力、标高变化本构方程；解决了现有吊杆更换力系转换过程中临时吊杆索力与旧吊杆/新吊杆之索力、标高变化之间本构关系较为复杂难以快速定量分析的问题，能满足吊杆更换快速精细化施工需求，且确保了连续梁拱桥吊杆更换过程结构安全。

技术领域

本发明涉及一种连续梁拱桥吊杆更换过程内力重分布计算方法。

背景技术

目前连续梁拱桥吊杆更换大多采用临时吊杆替代法，通过临时吊杆实现与旧吊杆、新吊杆的两次力系转换，吊杆更换过程涉及到桥梁结构各部件的内力重分布变化，尤其是力系转换过程中临时吊杆索力、旧吊杆(新吊杆)索力、标高变化之间本构关系较为复杂；截止目前，国内相关定量分析研究较少，无法满足科学指导吊杆更换精细化施工需求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种连续梁拱桥吊杆更换过程内力重分布计算方法，以解决现有吊杆更换力系转换过程中临时吊杆索力与旧吊杆/新吊杆之索力、标高变化之间本构关系较为复杂难以快速定量分析的问题，满足吊杆更换快速精细化施工需求。

解决上述问题的技术方案是：一种连续梁拱桥吊杆更换过程内力重分布计算方法，其特征在于：该方法结合有限元三维实体精细化建模方法，引入锚固端弹性刚度参数，根据换索前连续梁截面既有应力状态、既有状况下材料强度，模拟吊杆更换过程桥梁结构各部件内力重分布确定分级荷载、锚固端弹性刚度参数，利用胡可定律推导临时吊杆索力与旧吊杆以及新吊杆与临时吊杆索力、标高变化本构方程；

(一)所述临时吊杆索力与旧吊杆索力、标高变化的本构方程如下：

(一)-1临时吊杆与旧吊杆分级力系转换加载状态本构方程:

Δh₁＝[(F₁+N₁)-N₀]/K₁ (1)

Δh₂＝[(F₁+N₁)-N₀]/K₂ (2)

L₁＝L₀-Δh₁-Δh₂ (3)

Δh₁+Δh₂＝(N₀-N₁)L₀/(nEA₀) (4)

上述方程K₁、K₂通过有限元模型建立荷载增量-标高变化相关曲线求得，代入联立求解出N₁、Δh₁、Δh₂、L₁；

(一)-2临时吊杆与旧吊杆分级力系转换卸载状态本构方程:

N₀＝F₁+N₂ (5)

Δh₁+Δh₂＝(N₁-N₂)L₁/[(n-t)EA₀] (6)