斜拉桥初始成桥初始索力确定方法

摘要

本发明是基于ANSYS二次开发平台的斜拉桥初始成桥初始索力确定方法，其以设计索力作为目标值，考虑几何非线性效应，在恒载作用下反复迭代求解和修正拉索初应变，具体是：先假定任一组初始索力以初应变的形式加到斜拉索上，加上恒载并计算，通过*do-loop命令语言，提取计算所得斜拉索索力并检查该索力与目标成桥索力的误差是否在允许的范围内，若误差过大，通过差值法修改斜拉索初应变，再重新计算直至误差在允许的范围内，最后一次计算所用的一组斜拉索初应变乘以斜拉索考虑垂度效应修正后的弹性模量即为所要找的斜拉桥初始成桥初始索力。本方法提高了斜拉桥成桥初始索力的求解时间和精度，使得该方法具有较大的实际工程应用价值。

主权项

1.斜拉桥初始成桥初始索力确定方法，其特征是一种基于ANSYS二次开发平台的斜拉桥初始成桥初始索力确定方法，该方法以设计索力作为目标值，考虑几何非线性效应，在恒载作用下反复迭代求解和修正拉索初应变，具体是：先假定任一组初始索力以初应变的形式加到斜拉索上，加上恒载并计算，通过*do-loop命令语言，提取计算所得斜拉索索力并检查该索力与目标成桥索力的误差是否在允许的范围内，若误差过大，通过差值法修改斜拉索初应变，再重新计算直至误差在允许的范围内，最后一次计算所用的一组斜拉索初应变乘以斜拉索考虑垂度效应修正后的弹性模量即为所要找一组斜拉索初始索力，该组斜拉索初始索力即为所述斜拉桥初始成桥初始索力；所述方法包括以下步骤：(1)输入桥梁结构的基本参数，建立斜拉桥分析模型，该模型为有限元模型，然后定义荷载，加上边界条件；(2)定义参数数组存储，假定任意一组索力，并换算得出初应变{ε0}，其中：$\left\{{ϵ}_0\right\}=\left\{\frac{F0}{\mathrm{EA}}\right\},$式中：F0为任意一组斜拉桥初始索力，E为拉索弹性模量，A为拉索截面面积；(3)采用Newton Raphson方法进行结构的平衡迭代；(4)索力迭代：用*do-loop命令循环求解，每求解一次，提取索力，检查索力与设计索力误差是否小于允许误差，即：检查条件是否小于允许值，如果条件小于允许值，则输出计算结果，如果条件不小于允许值，则用{F0}+{F}-{F1}代替{F0}，把差值Δε换算为应变ε，式中{F1}为设计索力，{F}为斜拉索计算索力，即：令{ε}＝{ε}+{Δε}，重复步骤(3)、步骤(4)，直至所述条件满足为止；(5)输出结果：经过上述步骤，得到所述斜拉桥初始成桥初始索力{F}。