[发明专利]悬索桥中跨主缆跨中挠度和高程随温度变化的估算方法

摘要

本发明提供一种悬索桥中跨主缆跨中挠度和高程随温度变化的估算方法，属于桥梁结构分析技术领域。该方法首先计算中跨主缆温度变化引起的中跨主缆跨中挠度变化，然后计算边跨主缆温度变化引起的中跨主缆跨中挠度变化和桥塔温度变化引起的中跨主缆跨中挠度变化，最后计算温度变化引起的中跨主缆跨中挠度总变化。该方法在计算悬索桥中跨主缆的温度变形时，同时考虑了中跨主缆、边跨主缆、桥塔三部分的贡献，与仅考虑中跨主缆贡献的方法相比，精度得到了极大提高。该方法可仅凭悬索桥总体尺寸布置估计温度效应，适于现场匡算；可用于指导悬索桥初步设计阶段参数的合理取值；或优化悬索桥结构健康监测系统的温度测点布设，为温度变形基准模型的建立提供先验知识。

主权项

1.一种悬索桥中跨主缆跨中挠度和高程随温度变化的估算方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)计算中跨主缆温度变化引起的中跨主缆跨中挠度变化：其中：δf₀₁为中跨主缆温度变化时中跨主缆跨中挠度变化，l₀为桥塔水平间距，n为中跨主缆的垂跨比，α为塔顶连线与水平线的夹角，θ_C为主缆的线膨胀系数，δT_C为主缆的温度变化；(2)计算边跨主缆温度变化引起的中跨主缆跨中挠度变化：其中：δf₀₂为边跨主缆温度变化时中跨主缆跨中挠度变化；m分别取值1和2时，l₁和l₂分别为左、右边跨主缆在锚碇处锚固点到对应桥塔塔顶的水平距离，h₁和h₂分别是左、右边跨主缆在锚碇处锚固点与对应桥塔塔顶的高程差；(3)计算桥塔温度变化引起的中跨主缆挠度变化：其中：δf₀₃为桥塔温度变化时中跨主缆跨中挠度变化；m分别取值1和2时，h_P1和h_P2分别为左、右桥塔的总高度；θ_P为桥塔的线膨胀系数，δT_P为桥塔的温度变化；(4)计算温度变化引起的中跨主缆跨中挠度总变化：δf₀＝δf₀₁+δf₀₂+δf₀₃，即其中：δf₀为温度变化时中跨主缆跨中挠度总变化；(5)计算温度变化引起的中跨主缆跨中高程变化：其中：ΔH_{0_abs}为主缆在中跨跨中位置的高程变化。