申请/专利权人：广西北投交通养护科技集团有限公司;广西大学

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117763668A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明公开索‑悬链线拱联合结构所需索的最小截面面积确定方法，包括：建立索‑拱联合结构模型并建立基本方程，根据模型分析获得加固后索‑悬链线拱与待加固悬链线拱的拱脚负弯矩比值的标准化拟合式，以及推导出索的最小截面面积求值公式；收集或实测需要加固的悬链线拱桥的结构参数并计算出矢跨比，确定加固后索‑悬链线拱与待加固悬链线拱所需的拱脚负弯矩比值和索约束位置ξ1，代入加固前后拱桥拱脚负弯矩比值的拟合式计算得到相应满足设计要求的索‑拱轴向刚度比t；根据计算出的索‑拱轴向刚度比t和索的最小截面面积求值公式即可求出所需索的最小截面面积。本发明计算结果准确，适用性广，具有计算方便，节省建设材料的优点。

主权项：1.索-悬链线拱联合结构所需索的最小截面面积确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，建立索-悬链线拱联合结构的受力模型，假定拱为等截面悬链线拱，基于弹性中心法建立并简化基本方程，采用近似曲线积分方法推导出加固后索-悬链线拱和待加固悬链线拱的拱弯矩影响线解析式，并通过有限元模型软件验证解析式的准确性；步骤二，基于上述推导出的拱弯矩影响线解析式，结合初拟的索-拱设计参数，保持矢跨比0.20和拱轴系数2.0不变，分别以索-拱轴向刚度比和索约束位置作为第一、第二因子变量，得出加固后索-悬链线拱和待加固悬链线拱的拱脚负弯矩比值MLML,0的标准化拟合式相关系数R＝0.9985： 式中：ML为加固后索-悬链线拱的拱脚负弯矩，ML,0为待加固悬链线拱的拱脚负弯矩；t为索-拱轴向刚度比；ξ1为索约束位置，计算式为ξ1＝2x1L，x1为索与拱交点的横坐标，L为拱跨径，ξ11.845表示ξ1的1.845次方；步骤三，得到索的最小截面面积求值公式：令索-拱轴向刚度比t＝EcAcEA，经变化可得索的最小截面面积求值公式Ac＝EAtEc，式中：EA为拱的轴向刚度，E为拱的材料弹性模量、A为拱的截面面积，EcAc表示索的轴向刚度，Ec表示索的材料弹性模量，Ac表示索的截面面积，其中t＝0表示未设置索的悬链线拱；步骤四，收集或实测需要加固的悬链线拱桥的结构参数，包括拱跨径、矢高以及索的材料属性；计算出矢跨比和所对应的索约束位置ξ1，并确定设计所需的拱脚负弯矩比值MLML,0，根据上述设计参数代入拟合式即可求出相应满足设计要求的索-拱轴向刚度比t；步骤五，根据步骤四计算出的索-拱轴向刚度比t，再由步骤三的索的最小截面面积求值公式即可求出所需索的最小截面面积。

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权利要求：

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