[发明专利]一种斜拉桥双索同时张拉无应力状态施工控制方法

摘要

本发明涉及一种斜拉桥双索同时张拉无应力状态施工控制方法，包括以下步骤建立斜拉桥整体有限元模型；计算目标成桥状态的斜拉索无应力长度；设定斜拉索初始张拉力，并计算相应的斜拉索初始无应力长度；建立双索同时张拉无应力状态控制模型，计算在斜拉桥合拢状态下的模型参数；根据斜拉索目标成桥状态无应力长度、初始无应力长度及模型参数，获得对应的斜拉索张拉力调整量；根据计算的张拉力调整量，进行斜拉索张拉力调整施工。与现有技术相比，本发明不仅能用于双索对称张拉情况，也能用于双索非对称张拉情况，解决了传统的无应力状态控制方法在斜拉桥施工控制中的应用局限性问题，可以有力推动该方法的工程应用，提高斜拉桥建造技术水平。

主权项

一种斜拉桥双索同时张拉无应力状态施工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立斜拉桥整体有限元模型，获取目标成桥状态的斜拉索张力及有应力长度；2)计算目标成桥状态的斜拉索无应力长度；3)设定斜拉索初始张拉力，进行斜拉桥施工，从施工阶段有限元模型获取斜拉索初始有应力长度，并计算相应的斜拉索初始无应力长度；4)建立双索同时张拉无应力状态控制模型，以合龙状态下的斜拉桥有限元模型为基础，计算控制模型参数；5)根据斜拉索目标成桥状态无应力长度、初始无应力长度及控制模型参数，由所述双索同时张拉无应力状态控制模型计算对应的斜拉索张拉力调整量；6)根据步骤5)计算的张拉力调整量，进行斜拉索张拉力调整施工；所述建立双索同时张拉无应力状态控制模型具体为：a1)建立初始平衡状态下斜拉索的几何变形协调关系：(L10+T1E1A1L10)+(T1KM1+T1+T2KN)=S]]>(L20+T2E2A2L20)+(T2KM2+T1+T2KN)=S]]>其中，KM1和KM2分别为双索同时张拉时主梁弹性刚度，KN为双索同时张拉时主塔弹性刚度，E1和E2分别为同时张拉的两个索的弹性模量，A1和A2分别为两个索的截面面积，T1和T2分别为两个索的张力，L10和L20分别为两个索的无应力长度，S为斜拉桥的塔、梁间的无应力距离；a2)两个索的张拉力调整量分别为ΔT1和ΔT2时，调整后的无应力长度分别为和建立新平衡状态下斜拉索的几何变形协调关系：(L10′+T1+ΔT1E1A1L10′)+(T1+ΔT1KM1+T1+ΔT1+T2+ΔT2KN)=S]]>(L20′+T2+ΔT2E2A2L20′)+(T2+ΔT2KM2+T1+ΔT1+T2+ΔT2KN)=S]]>a3)根据步骤a1)和a2)，获得最终的双索同时张拉无应力状态控制模型：ΔT1=L10-L10′L10′E1A1+(1KM1+1+ΔT2/ΔT1KN)=L10-L10′L10′E1A1+ϵ1]]>ΔT2=L20-L20′L20′E2A2+(1KM2+1+ΔT1/ΔT2KN)=L20-L20′L20′E2A2+ϵ2]]>其中，控制模型参数ε1和ε2的定义为：ε1为1#索施加单位张力、2#索施加张力ΔT2/ΔT1时，沿1#索方向塔、梁距离的变化量，ε2为2#索施加单位张力、1#索施加张力ΔT1/ΔT2时，沿2#索方向塔、梁距离的变化量。