申请/专利权人：中铁大桥局集团第二工程有限公司

申请日：2023-08-24

公开（公告）日：2023-12-12

公开（公告）号：CN117216837A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F119/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.12.29#实质审查的生效;2023.12.12#公开

摘要：本发明提供了一种斜拉桥主梁合龙口温度位移快速计算方法。在大跨度斜拉桥的施工阶段，温度效应是影响施工的重要因素，环境温度的变化会引起相当复杂的斜拉桥整体变形。其中合龙口悬臂端的位移是大跨斜拉桥施工控制中的重要指标之一，它会随环境温度的改变发生显著的变化。本发明将斜拉桥施工时受到的温度变化简化为斜拉索整体升温、索塔整体升温、主梁整体升温、主梁竖向温差和主梁横向温差，计算不同温度工况对斜拉桥合龙口悬臂端位移的温度效应系数；通过斜拉索温度、主梁平均温度、主梁温度梯度和索塔平均温度的温度效应线性叠加计算合龙口温度位移。该方法计算便捷，适合用于斜拉桥主梁合龙施工前的现场匡算，便于进行现场施工控制。

主权项：1.一种斜拉桥主梁合龙口温度位移快速计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：简化斜拉桥温度变化：将斜拉索、索塔、主梁的温度变化分为以下五个温度模式：1斜拉索整体升温TC；2索塔整体升温TT；3主梁整体升温TG；4主梁竖向温差△TGV；5主梁横向温差△TGT；步骤2：建立斜拉桥平面简化模型：针对斜拉桥结构进行平面几何简化，得到斜拉桥平面简化模型；该斜拉桥平面简化模型定义桥梁主跨为L1、桥梁边跨长度为δL1；索塔在桥面以上高度为H1、索塔在桥面以下的高度为βH1；桥梁中跨拉索长度为C1、桥梁边跨拉索长度为C2；钢的线膨胀系数取αS、混凝土的线膨胀系数取αC；步骤3：计算温度效应系数：通过平面简化模型的直角三角形几何计算推导，得到每种温度工况增加1℃是合龙口的位移变化，即温度效应系数：1、通过下式计算得到斜拉索升温引起的主梁合龙口竖向位移△14： 2、通过下式计算得到索塔升温引起的主梁合龙口竖向位移△23： 3、通过下式计算得到主梁整体升温引起的合龙口纵向位移△32：△32＝αs·TG·L1主梁整体升温引起的合龙口竖向位移△33： 4、通过下式计算得到主梁竖向温差引起的合龙口竖向位移△41： 式中Es是钢的弹性模量；I是主梁竖向抗弯惯性矩；K1是斜拉索等效弹簧刚度，K1＝K0·sinθ；5、通过下式计算得到主梁横向温差引起的合龙口横向位移△51： 步骤4：温度变化引起的斜拉桥合龙口综合位移计算：基于步骤1中主梁整体升温TG及步骤3中主梁整体升温引起的合龙口纵向位移△32通过下式得到合龙口的纵向位移△GirderL：△GirderL＝△32·TG基于步骤1中斜拉索整体升温TC、索塔整体升温TT、主梁整体升温TG、主梁竖向温差△TGV与步骤3中斜拉索升温引起的合龙口竖向位移△14、索塔升温引起的合龙口竖向位移△23、主梁整体升温引起的合龙口竖向位移△33、主梁竖向温差引起的合龙口竖向位移△41通过下式计算得到合龙口的竖向位移△GirderV：△GirderV＝△14·TC+△23·TT+△33·TG+△41·△TGV基于步骤1主梁横向温差△TGT及步骤3中主梁横向温差引起的合龙口横向位移△51通过下式计算得到合龙口的横向位移ΔGirderT：△GirderT＝△51·△TGT。

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权利要求：

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