[发明专利]悬索桥吊杆无应力下料长度修正方法

权利要求书

1.一种悬索桥吊杆无应力下料长度修正方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

第一步：已知索鞍实测预偏量和空缆跨中最低点坐标，求出主缆无应力长度；

第二步：利用恒载实际称重结果与理论值的比值修正吊杆力；

第三步：已知主缆实际无应力长度和修正后的吊杆力，求出主缆成桥线形；

第四步：主缆在各吊点的标高减去对应桥面标高获得吊杆的有应力长度；

第五步：根据吊杆的有应力长度和吊杆力计算出吊杆的伸长量；

第六步：由吊杆有应力长度减去吊杆伸长量获得吊杆无应力下料长度；

其中，所述第一步具体步骤：已知索鞍实测预偏量和跨中最低点坐标，以左切点为原点，则左半跨空缆的悬链线方程表达为

式中，x和y分别为空缆任一点的水平坐标和竖向坐标；c_f＝-H_f/q，H_f为空缆水平力，q为主缆自重荷载集度；H_f、a_左和b_左均为未知数；

将空缆跨中点的水平坐标x_跨中和竖向坐标y_跨中表达成上述三个未知数的函数，然后利用边界条件建立三个方程：

y(0)＝0 (2-1)

y(x_跨中)＝y_跨中 (2-2)

y'(x_跨中)＝0 (2-3)

利用广义简约梯度法求解非线性方程组，求得未知数和左半跨线形，进而求得左半跨无应力长度S_l；同理，以跨中点为原点，设跨中点至右切点的右半跨线形为求解该线形和右半跨无应力长度S_r；主缆无应力总长为下式：

S＝S_l+S_r (3)。

2.根据权利要求1所述的悬索桥吊杆无应力下料长度修正方法，其特征在于：所述第二步具体步骤：利用恒载实际称重结果与理论值的比值修正吊杆力：

P_i＝P_0i*M_w/M_t (4)

式中，P_0i为第i根吊杆力的理论值；P_i为第i根吊杆力的修正值；M_w为恒载实际称重结果；M_t为恒载理论值。

3.根据权利要求2所述的悬索桥吊杆无应力下料长度修正方法，其特征在于：所述第三步具体步骤：分别以左切点和各吊点为坐标原点，成桥状态任一索段两端点的高差表达为

式中，h_i为第i段主缆左右两节点的竖向高差；l_i为第i段主缆左右两节点之间的水平距离；c_c＝-H_c/q，H_c为成桥状态主缆水平力，q为主缆自重荷载集度；

未知数为成桥状态主缆水平力H_c、第一段主缆线形方程中系数a₁、最后一段主缆到切点的跨度l_n；根据无应力长度守恒、切点高差的误差闭合和最后一段主缆到切点的跨度l_n满足设计要求三个条件分别建立三个方程：

式中，S_i为第i段主缆的无应力长度；Δh为主缆与两个主索鞍切点的高差；Δl为右侧主索鞍顶点与相邻吊点之间的水平距离；R为主索鞍鞍槽圆弧半径；

利用广义简约梯度法求解非线性方程组，获得主缆各吊点与切点的高差，进而根据切点高程计算出主缆在各吊点的高程。