[发明专利]施工过程纠偏的拱桥吊杆拉力优化方法

权利要求书

1.一种施工过程纠偏的拱桥吊杆拉力优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，建立一个有限元模型，并且有限元模型中的材料特性、几何特性、边界条件与外部荷载信息应和设计图纸的相应数据一致；

步骤二，确定一组吊杆初拉力，并将这一组吊杆初拉力代入步骤一中的有限元模型进行施工阶段正装分析，计算得到初始值向量dis₀、dis₀₁、A₀、A₀₁、A_m0；

步骤三，针对不同的桥梁建立相应的优化模型，确定多目标优化方程和约束函数，其优化公式为：

约束函数：

优化方程：

参数变量：

T＝(T₁,T₂,T₃,…,T_n)^T；m＝(m₁,m₂,m₃,…,m_n)^T；

式中：u表示优化后成桥阶段各个控制点位移值和目标值的偏差；ε表示成桥后1#吊杆～n#吊杆拉力的不均匀度；k表示吊杆索力安全系数；dis₀表示吊杆拉力初值作用下成桥状态格子梁控制点位移向量；dis₀₁表示吊杆拉力初值作用下当前张拉节段桥面控制点位移向量；T为最终优化的拉力增量向量，m为格子梁实时修正重量向量，即每个节段格子梁的实际重量和设计重量的差值，用m向量表示；dest为成桥阶段桥面控制点目标位移向量；A₀表示吊杆单位力对成桥节段格子梁控制点位移增量矩阵；A₀₁表示吊杆单位力对张拉节段格子梁控制点位移增量矩阵；A_m0表示重量修正值对成桥节段位移增量矩阵；delta1和delta2均为优化收敛容许值，即优化结果与目标位移向量的差；f_i^final表示成桥后各根吊杆的拉力值；f_lim表示吊杆的破断力，单位为kN；表示第j节段格子梁增加单位重量对第i节段格子梁控制点位移增量值；δ_ij表示第j根吊杆单位力对第i节段格子梁控制点位移增量值；代表初始索力下成桥后1号控制点的累计位移值,以此类推代表初始索力下成桥后n号控制点的累计位移值；

步骤四，给定一个控制点目标位移向量dest；

步骤五，确定每个节段格子梁的实际重量和设计重量的差值，用m向量表示；

步骤六，确定delta1和delta2的数值；

步骤七，将确定的各参数代入优化公式计算得到最终张拉拉力，实际桥面格子梁施工现场就按照这个拉力值进行张拉控制，即可达到既定目标；

所述的吊杆初拉力，采用当前吊装重量的0.3～0.7倍作为初值；

所述控制点目标位移向量dest，在(-L/100000，L/100000)区间取值，L为拱桥计算跨径，单位为mm；

所述delta1在(-L/100000，L/100000)区间取值；所述delta2小于f_lim的2％；

所述的A₀、A₀₁、A_m0的格子梁控制点位移增量矩阵维数要一致；

所述的施工过程纠偏的拱桥吊杆拉力优化方法，在拱桥吊杆施工中的应用。