[发明专利]一种顶推变曲率竖曲线梁支点标高确定的单步模数搜索合成法

摘要

本发明公开了一种顶推变曲率竖曲线梁支点标高确定的单步模数搜索合成法。所述单步模数搜索合成法基于梁体顶推过程受力、成形、支点标高调整的特点，给出了各支点处梁体强迫位移、顶推过程支点标高其调整约束条件等顶推关键要素的数学表达，明确了支点初始标高迭代初值的确定方法。考虑顶推过程支点标高调整方案确定中标高值优化精细程度的工程意义，提出“标高模数”概念，采用“先单倍模数搜索，再最大程度合并”的思路建立了单步模数搜索合成法。本发明克服了穷举法计算量过大、计算时间过长，以及试算法需丰富经验、计算时间也可能较长的不足。

主权项

一种顶推变曲率竖曲线梁支点标高确定的单步模数搜索合成法，以桥梁中线处的水平线为x轴，以顶推前进方向为x轴正方向；以x轴的垂直方向为y轴，向上为y轴正方向；以x轴上的地面固定点为原点，建立笛卡尔坐标系；顶推结构的x坐标表示其纵桥向位置，顶推结构的y坐标表示其偏离水平线的距离；顶推梁的最大结构由S个节段组成；其特征在于，所述单步模数搜索合成法包括如下步骤：1)支点标高调整的激活；从第1个纵向计算位置起，根据顶推支点初始值逐步推进，当某纵向位置k的约束条件不满足时，激活支点标高调整过程，着手对第k‑1个纵向位置进行支点标高调整，同时记录第1次标高调整对应的纵向计算位置序号C(1)＝k‑1；2)单步模数搜索；从纵向计算位置序号C(i),i≥1起，根据第i次标高调整后的支点标高逐步推进，当某纵向位置j约束条件不满足时，对第j‑1个纵向位置进行标高调整，调整量按单倍模数递增或递减搜索；同时记录第i+1次标高调整对应的计算位置序号C(i+1)＝j‑1，确定的第i次标高调整方案除应满足该纵向位置的要求外，还应使这些支点标高调整量最小，且能满足至少纵向前移一个单步的要求；以此类推，计算直到最后一个纵向计算位置，从而形成调整量总和最小的方案，此时满足顶推全过程结构受力安全需要；3)最大化程度合并单步模数；进行单步模数调整方案的合并，以形成支点标高调整次数最少、调整量总和未变的方案，即优化的支点标高调整最终方案，此时，支点标高调整总次数m最少；min:ms.t.Ri＜[Ri],i＝1,2,…,nσb＜[σb],σn＜[σn]|d1|≤[d1],x1∈{xB,1,xB,2,…,xB,p}其中Ri表示支点i#的计算反力，[Ri]表示支点i#的容许反力；σb表示梁体各截面最大应力，[σb]表示梁体容许应力；σn表示导梁各截面最大应力，[σn]表示导梁容许应力；表示各支点最低标高，ei表示支点i#的顶面标高，表示各支点最高标高；p为梁体拼装或浇注的总批次数，各批次节段拼装或浇注阶段对应的纵桥向位置x1取值为xB,1,xB,2,…,xB,p，|d1|为顶推梁节段拼装时支点1#的强迫位移值，[d1]为顶推梁节段拼装时支点1#的容许位移值；所述支点标高调整的激活具体包括如下步骤：a)顶推梁支点标高置初始值，k＝1；b)计算顶推至第k个纵向计算位置的结构受力，判断此时顶推过程中支点反力是否超限，顶推梁应力或弯矩是否超限，支点标高是否在许可范围内，节段拼装或浇注时已拼装或浇注梁体尾端位移是否超限；均不超限，则转步骤c)，否则转步骤d)；c)令k＝k+1，转b)d)第1次标高调整对应的纵向计算位置C(1)＝k‑1。