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[發明專利]斜拉橋初始成橋初始索力確定方法有效

專利信息
申請號: 201010501911.4 申請日: 2010-10-11
公開(公告)號: CN101937485A 公開(公告)日: 2011-01-05
發明(設計)人: 劉沐宇;汪峰;陳躍慶;高宗余;林馳;盧志芳 申請(專利權)人: 武漢理工大學
主分類號: G06F17/50 分類號: G06F17/50
代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 代理人: 王守仁
地址: 430071 湖*** 國省代碼: 湖北;42
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 斜拉橋 初始 確定 方法
【權利要求書】:

1.斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是一種基于ANSYS二次開發平臺的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,該方法以設計索力作為目標值,考慮幾何非線性效應,在恒載作用下反復迭代求解和修正拉索初應變,具體是:先假定任一組初始索力以初應變的形式加到斜拉索上,加上恒載并計算,通過*do-loop命令語言,提取計算所得斜拉索索力并檢查該索力與目標成橋索力的誤差是否在允許的范圍內,若誤差過大,通過差值法修改斜拉索初應變,再重新計算直至誤差在允許的范圍內,最后一次計算所用的一組斜拉索初應變乘以斜拉索考慮垂度效應修正后的彈性模量即為所要找一組斜拉索初始索力,該組斜拉索初始索力即為所述斜拉橋初始成橋初始索力。

2.根據權利要求1所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是采用包括以下步驟的方法:

(1)輸入橋梁結構的基本參數,建立斜拉橋分析模型,該模型為有限元模型,然后定義荷載,加上邊界條件;

(2)定義參數數組存儲,假定任意一組索力,并換算得出初應變{ε0},

其中:????????????????????????????????????????????????,

式中:F0為任意一組斜拉橋初始索力,E為拉索彈性模量,A為拉索截面面積;

(3)采用Newton?Raphson方法進行結構的平衡迭代;?

(4)索力迭代:

用*do-loop命令循環求解,每求解一次,提取索力,檢查索力與設計院提供索力誤差是否小于允許誤差,即:

檢查條件?是否小于允許值,

如果條件小于允許值,則輸出計算結果,?

如果條件不小于允許值,則用{F0}+{F}-{F1}代替{F0},重復步驟(3)、步驟(4),直至所述條件滿足為止,

式中:{F1}為設計索力,{F}為斜拉索計算索力;

(5)輸出結果:

經過上述步驟,得到所述斜拉橋初始成橋初始索力{F}。

3.根據權利要求2所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是步驟(1)中所述定義荷載是指施加斜拉橋的一期恒載和二期恒載。

4.根據權利要求2所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是步驟(1)中所述邊界條件是指定義主梁、主塔以及各墩臺的約束方式。

5.根據權利要求2所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是在實現步驟(2)的過程中,需要事先假定任意一組斜拉索成橋索力{F}為初始索力{F0}。

6.根據權利要求2所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是在實現步驟(3)所述平衡迭代過程中,設置ANSYS求解參數以考慮斜拉橋的幾何非線性影響,具體是考慮結構大位移、梁柱效應及斜拉索垂度效應的影響,求出斜拉索索力{F}。

7.根據權利要求6所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是所述結構大位移、梁柱效應及斜拉索垂度效應分別是指:

ANTYPE,?STATIC???!?進行靜力分析;

NLGEOM,?ON??????!?考慮大變形效應;

SSTIF,?ON??????????!?考慮應力剛化。

8.根據權利要求2所述的斜拉橋初始成橋初始索力確定方法,其特征是在步驟(4)所述用{F0}+{F}-{F1}代替{F0}的過程中,應該把差值△ε換算為應變ε,

即:,令{ε}=?{ε}+{△ε}。

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