[发明专利]一种成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法

权利要求书

1.一种成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于，其包括步骤：

基于主缆边跨侧和锚跨侧在散索鞍IP点处索力相等的条件，根据IP点边跨侧三向分力计算IP点锚跨侧三向分力初始值；

根据所述IP点边跨侧三向分力和锚跨侧三向分力，计算得到初始的散索鞍圆心坐标和锚跨线形，再通过计算得到散索鞍处的不平衡力、锚固点竖坐标和横坐标与预设值的差值；

基于所述IP点锚跨侧三向分力的影响矩阵，对所述IP点锚跨侧三向分力初始值进行优化，直至所述不平衡力满足预设精度，且所述竖坐标和横坐标与预设值的差值均满足预设精度，得到最终的散索鞍圆心坐标和所述锚跨线形。

2.如权利要求1所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于：通过建立悬链线方程、切点几何位置方程、相切关系方程及圆心位置方程，计算得到所述散索鞍圆心坐标、锚跨切点坐标、所述IP点到锚跨切点的悬链线无应力长度、以及所述IP点到边跨切点的悬链线无应力长度；

再根据所述锚跨切点坐标和所述IP点到锚跨切点的悬链线无应力长度得到所述锚跨线形。

3.如权利要求2所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于，计算散索鞍处的不平衡力，具体包括：

根据主缆位于散索鞍IP点边跨侧三向分力和锚跨侧三向分力、所述IP点到锚跨切点的悬链线无应力长度、以及所述IP点到边跨切点的悬链线无应力长度，计算锚跨切点和边跨切点的三向分力；

根据所述锚跨切点和边跨切点的三向分力，并在考虑散索鞍自重影响的条件下，计算散索鞍处的不平衡力。

4.如权利要求3所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于：对于滑移式散索鞍，所述散索鞍处的不平衡力为所述锚跨切点和边跨切点的三向分力、以及散索鞍自重在滑移面上的合力；

ΔF＝(Q_XL*cos(α)+Q_YL*sin(α))+(Q_XR*cos(α)+Q_YR*sin(α))+G*sin(α)

其中，ΔF为散索鞍处的不平衡力，Q_XL为锚跨切点的X向分力，Q_YL为锚跨切点的Y向分力，Q_XR为边跨切点的X向分力，Q_YR为边跨切点的Y向分力，α为滑移面的倾斜角度，G为散索鞍自重。

5.如权利要求3所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于：对于摇轴式散索鞍，所述散索鞍处的不平衡力为锚跨切点和边跨切点的三向分力、以及散索鞍自重相对摇轴中心的力矩之和；

ΔF＝(Q_XL*h_l-Q_YL*l_l)+(Q_XR*h_r-Q_YR*l_r)+G*l_g

其中，ΔF为散索鞍处的不平衡力，h_l为锚跨切点相对摇轴中心的高差，l_l为锚跨切点相对摇轴中心的水平距离，h_r为边跨切点相对摇轴中心的高差，l_r为边跨切点相对摇轴中心的水平距离，l_g为散索鞍重心相对摇轴中心的水平距离，Q_XL为锚跨切点的X向分力，Q_YL为锚跨切点的Y向分力，Q_XR为边跨切点的X向分力，Q_YR为边跨切点的Y向分力，G为散索鞍自重。

6.如权利要求3所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于：所述锚固点竖坐标和横坐标，由所述锚跨切点的三向分力、锚跨切点坐标和已知的锚固点纵坐标，通过悬链线方程计算得到。

7.如权利要求1所述的成桥状态散索鞍位置和锚跨线形的联合确定方法，其特征在于：所述散索鞍IP点边跨侧三向分力根据主索鞍的平衡条件计算得到。