[发明专利]一种斜拉索索力与线形计算方法及应用

摘要

本发明涉及一种斜拉索索力与线形计算方法，本申请抛开了Ernst公式的假定条件，等效弹性模量推导直接利用广义胡克定律中的体积柔量公式，避免了近似计算带来的误差，在超大跨度斜拉索的计算上有着更好的适应性，从线形理论公式推导出斜拉索的索长、索力、无应力索长、等效弹模、索的倾角变化、任意点索力等理论值，以减少近似计算带来的误差。

主权项

一种斜拉索索力与线形计算方法，其特征在于：在梁端锚点处为原点建立直角坐标系，塔端锚点坐标(X，Y)，索上任一点坐标(x，y)，索在拉力N，重力场G的作用下，发生拉伸和下挠，任意微元体之间的拉力N、N～和质点重力△G满足力的平衡条件，以任意质点力的平衡条件构造索线形的微分方程并求解设拉索曲线方程为y＝f(x)  (1)则拉索任一点的水平夹角任意质点的重力微元体长dls=1+f′(x)2dx---(6)]]>索长ls=∫x0x11+f′(x)2dx---(7)]]>任意质点平衡力满足以下公式：其中dx→0，为正无穷小量(9)式(9)Taylor展开，取前两项，略去dx高次项，公式化简为(10)将方程(3)(4)(5)(6)(10)带入(8)式，化简整理得：γA(1-νNEA)2N=f′′(x)1+f′(x)2---(11)]]>令求解微分方程f”(x)‑Df'(x)2‑D＝0  (12)f(x)=-ln(-D2cos(Dx)+D1sin(Dx))D---(13)]]>将坐标系建立在梁端锚点，式中梁端锚点坐标为(0,0)，塔端锚点坐标为(X，Y)，求出待定参数D1，D2D2＝‑1  (14)D1=e-YD-cos(DX)sin(DX)---(15)]]>索的锚固线形方程为：f(x)=-ln(cos(Dx)+D1sin(Dx))D---(16).]]>