[发明专利]一种用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法

权利要求书

1.一种用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，所述部分桥梁包括桥梁和立设在所述桥梁上的索塔，所述桥梁与所述索塔之间连接有多个分丝管，相邻的所述分丝管之间设置有第一弹簧单元，所述分丝管与所述索塔之间设置第二弹簧单元；

所述应力计算方法包括：

S1：根据索力及拉索的角度，确定每个所述分丝管道的第一下压力；

S2：获取所述分丝管的设计参数；

S3：根据所述分丝管的设计参数计算所述分丝管的轴向压缩刚度和切向刚度；

S4：根据所述轴向压缩刚度、所述切向刚度以及所述第一弹簧单元、所述第二弹簧单元的坐标建立有限元模型；

S5：在所述有限元模型中，施加所述第一下压力数值的1/1000，计算节点位移的结果；

S6：将步骤S4、S5重复1000次，对各节点的位移量进行累加，并根据节点位移量得到各分丝管对混凝土的第二下压力；

S7：将所述第二下压力施加到鞍座的实体有限元模型中，从而得到索鞍区域的应力分布。

2.根据权利要求1所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

步骤S2中获取所述设计参数的方式为在CAD软件中绘制分丝管构造、第一弹簧单元和第二弹簧单元，自动读取相应的所述设计参数。

3.根据权利要求1所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

所述设计参数至少包括所述分丝管的管道直径、管道壁厚和管道位置。

4.根据权利要求1所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

步骤S3中根据所述分丝管的设计参数先建立平面应变单元，并根据所述平面应变单元计算所述分丝管的轴向压缩刚度和切向刚度。

5.根据权利要求1所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

在步骤S4中的所述有限元模型中，所述第一弹簧单元、所述第二弹簧单元的初始轴向刚度、切向刚度均直接或间接采用步骤S3计算所得的数据。

6.根据权利要求5所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

所述第一弹簧单元的初始轴向刚度、切向刚度采用步骤S3计算所得的数据。

7.根据权利要求5所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

下半部的所述第二弹簧单元的初始轴向刚度、切向刚度采用步骤S3计算所得的数据。

8.根据权利要求5所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

上半部的所述第二弹簧单元的初始轴向刚度、切向刚度采用步骤S3计算所得数据的1/1000。

9.根据权利要求1所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

步骤S5包括：

按照所述第一弹簧单元和/或所述第二弹簧单元轴向受拉时，轴向刚度、切向刚度调整为原来的1/1000以及，所述第一弹簧单元和/或所述第二弹簧单元切向力大于0.5倍的轴向力时，切向刚度调整为原来的1/1000，轴向刚度不变调整各第一弹簧单元和/或第二弹簧单元单元的轴向刚度与切向刚度。

10.根据权利要求9所述的用于部分斜拉桥中索鞍区域的应力计算方法，其特征在于，

若步骤S5中计算之后存在不平衡力，则将所述不平衡力施加至所述有限元模型。