[发明专利]施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法

权利要求书

1.一种施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，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，并将确定的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、A_m01；

步骤三，建立一个施工位移控制体系，这个体系要同时具备约束函数、优化方程和参数变量，其优化公式为：

约束函数：

优化方程：

参数变量：X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_n)^T；m＝(m₁,m₂,m₃,…,m_n)^T；

式中：u表示优化后得到的成桥阶段桥面梁控制点的位移值；ε表示成桥后桥面梁控制点的位移不均匀度；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格子梁桥面控制点位移向量；X为最终成桥格子梁位移向量，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和A_m01表示重量修正值对成桥节段位移增量矩阵；delta为优化收敛容许值，即优化结果与目标位移向量的差；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；a和b为加权系数，a²+b²＝1，取值可根据不同跨径桥梁得到的增量矩阵进行调整；

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，分别给定加权系数a和b的值；

步骤七，确定delta的数值；

步骤八，将确定的各参数代入优化公式计算得到最终成桥格子梁位移，进而应用于拱桥格子梁吊装施工作业中，该位移是指导吊装施工的必要参数，是现场施工控制指令重要组成。

2.根据权利要求1所述的施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，其特征在于：所述的吊杆初拉力，采用格子梁重量的0.3～0.7倍作为初拉力。

3.根据权利要求1所述的施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，其特征在于：所述的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。

4.根据权利要求1所述的施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，其特征在于：所述的delta在(-L/100000，L/100000)区间取值；所述的L为拱桥计算跨径，单位为mm。

5.根据权利要求1所述的施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，其特征在于：所述的加权系数a和b，a0,b0且a²+b²＝1，当计算跨径L≥500000mm时，ab；当计算跨径L＜500000mm时，a＜b。

6.根据权利要求1所述的施工扰动小的拱桥格子梁吊装位移控制方法，其特征在于：所述的A₀、A₀₁、A_m0及A_m01的格子梁控制点位移增量矩阵维数要一致。