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题名悬索桥主缆找形及索鞍设计位置闭合同步解析算法
被引量：5
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作者
朱伟华
颜东煌
许红胜
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机构
长沙理工大学土木工程学院
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出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期76-83,104,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51878073)
湖南省研究生科研创新项目(CX20190649)。
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文摘
悬索桥主缆找形及索鞍设计位置是悬索桥设计阶段主要设计参数。然而,由于2类计算不能同步进行的问题,及现有文献研究关于散索鞍设计位置计算不考虑索鞍弯矩平衡而存在计算不闭合的问题,为此提出闭合同步解析算法。根据悬链线方程理论及闭合条件,建立了主缆找形解析方程组。根据索鞍几何关系及变形协调关系,建立了索鞍设计位置解析方程组。基于散索鞍力矩平衡关系建立了平衡方程组,通过求解联立的26维非线性方程组,实现了成桥状态主缆找形及索鞍设计位置闭合同步计算。为验证计算方法的可靠性,将计算结果与分段悬链线理论计算值和有限元软件计算值进行了比较分析。结果表明:成桥状态主缆线形计算值与分段悬链线理论计算值及有限元值较吻合,计算吊杆长度比分段悬链线理论计算值及有限元值偏短,相对误差值控制在1.0 mm以内;成桥状态主缆无应力长度计算值与分段悬链线理论计算值及有限元值较为吻合,中跨主缆无应力长度误差最大,分别为2.4 cm和0.8 cm,误差率在1/15 000范围内;成桥状态主缆在索鞍切点坐标与索鞍设计位置计算值与分段悬链线理论计算值误差控制在2.0 cm以内。3种计算方法结果精度吻合度较高,验证了算法的高效性及可靠性,算法可推广到悬索桥设计计算理论。
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关键词
桥梁工程
悬索桥
悬链线方程理论
主缆找形
索鞍设计位置
闭合同步计算
几何相容条件
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Keywords
bridge engineering
suspension bridge
theory of catenary equation
main cable shape finding
cable saddle design position
closure synchronous calculation
geometric compatibility condition
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分类号
U448.25
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名悬索桥鞍座设计位置计算的改进方法
被引量：1
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作者
邓小康
邓恒耀
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机构
武汉科技大学汽车与交通工程学院
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出处
《中外公路》
2022年第3期99-103,共5页
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基金
武汉市城乡建设局科技计划项目(编号:202043)。
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文摘
基于对悬索桥主缆和索鞍的几何、力学关系分析,利用索鞍和主缆的几何相容条件建立方程,采用二分法求解方程得到索鞍的设计位置,避免了传统方法采用牛顿-拉斐森法求解八元非线性方程组的复杂计算。该文提出的索鞍位置改进算法精度良好,计算简单,整个计算过程无需任何初值,均可保证求解收敛。
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关键词
悬索桥
几何相容
索鞍设计位置
二分法
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分类号
U448.25
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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