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悬索桥主缆找形及索鞍设计位置闭合同步解析算法
| 题名： | 悬索桥主缆找形及索鞍设计位置闭合同步解析算法 |
| 作者： | 朱伟华;颜东煌;许红胜 |
| 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 |
| 摘要： | 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1.0mm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2.4cm和0.8cm，误差率在1/15000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2.0cm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。 |
| 期刊名称： | 公路交通科技 |
| 出版年： | 2023 |
| 期： | 03 |
| 页码： | 76-83,104 |
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