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龙图腾网恭喜中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司申请的专利一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116451304B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310228748.6，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法是由胡中正;何杰;张刚;杨臻;沈道东;路方;齐春玲;郭武设计研发完成，并于2023-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法。该方法能在张弦结构形状完全确定的条件下，根据需要指定部分单元的内力，通过牛顿法确定整个张弦结构的预应力分布。本发明基于悬链线索单元进行找力分析，较杆单元有更高精度的结果；计算原理基于牛顿法，提出的切线刚度矩阵由平衡方程推导，可以实现计算结果的稳定收敛。适用于单向、双向和多向张弦梁结构，以及张弦桁架、张弦网壳等不同类型张弦结构；可以指定冗余杆件的内力，通过合理的内力选择使得结构的受力均匀，为结构优化提供多样选择；可以求出结构的施工下料形态。

本发明授权一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法在权利要求书中公布了：1.一种基于悬链线索单元的张弦结构找力方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，建立空间直角坐标系，以水平面为Oxy平面，竖直向上为z轴正方向；将张弦结构分解为两部分，一部分为由上弦的梁或桁架或网壳构成的刚性结构，一部分为由中部的杆单元和下部的索单元构成的索杆系统；步骤2，根据指定的索杆形状确定下部索杆系统的预应力分布；包括以下步骤：步骤2.1，保持从整体的张弦结构中分离出的下部索杆系统形状和原有边界约束，同时在下部与上部连接处增加三个方向平动自由度的支座约束；步骤2.2，假设根据步骤1的坐标系确定的索网系统的节点坐标分别为xi,yi,zi，J为节点总数，c为约束自由度个数，单元编号为1，2，…，b，其中b为单元个数；节点荷载为pix,piy,piz，建立索杆系统的平衡方程，见式1和式2，其中，i＝1,2,……J； 简写为Abt＝p2式中，lk为杆单元k的长度，Ln为索单元n的水平投影面的长度，tk为杆单元k的轴力，Hn为索单元n的水平合力；t为b×1的单元内力向量，p为3J-c×1的节点荷载向量；通过奇异值分解，或者直接解式1的线性方程组确定索杆系统初步的预应力分布模态，通过指定b-r个单元的内力求得唯一的预应力分布，其中r为平衡矩阵Ab的秩；步骤2.3，根据步骤2.2确定的初始预应力分布t0及指定不变的b-r个单元的内力fi，其中f为杆单元轴力t或索单元水平合力H，i＝1,2,…,b-r，利用牛顿法迭代计算式3-9求实际的预应力分布； 式中，qn为索单元单位长度重量，其他符号右上角标为表示第i次迭代；步骤3，保持从整体的张弦结构中分离出的上部刚性结构形状和原有边界约束，由步骤2确定的下部索杆系统的预应力分布计算下部索杆系统对上部刚性结构的作用力，并施加在上部结构上，然后按照线弹性方法求出在下部传来的作用力以及刚性结构上的荷载共同作用下的刚性结构内力；步骤4，基于步骤3的结构形态和边界约束，将步骤3求得的内力作为初应力，进行结构非线性分析即可求出刚性结构的未受力时零状态，即施工下料形态；杆单元由步骤3确定的内力按式10确定下料长度，索单元由步骤2确定的预应力按式11计算初始原长，即下料长度； 式中，lk0为杆单元下料长度，E为弹性模量，A为截面积，s0为索单元原始长度，H为索单元水平合力，q为索单元单位长度重量，L为水平投影长度，zi和zj为索两端节点z坐标值。

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