悬索桥基准索股调整计算的改进方法
2021-12-30邓小康
重庆交通大学学报(自然科学版) 2021年12期
邓小康,孙 杰
(武汉科技大学 汽车与交通工程学院,湖北 武汉 430081)
0 引 言
悬索桥主缆索股架设线形控制是悬索桥施工控制的关键环节[1],主缆索股架设完成后,其在鞍槽内不动点位置就完全固定下来[2],后续施工中不动点间的无应力长度无法再进行调整,故对主缆线形存在的误差应尽量在索股架设阶段加以消除[3-5]。
主缆索股架设线形调整计算的核心是确定无应力索长调整量(ΔS)与垂度偏差量(Δf)之间的关系。文献[6]提出基于抛物线理论的基准索股调整计算方法,该方法计算简便、精确度较高,但其采用抛物线来拟合主缆线形,与实际情况并不相符。文献[7-8]提出基于悬链线理论的基准索股调整计算方法,该方法采用了与实际情况最为接近的悬链线来拟合主缆线形,但需通过反复迭代来确定主缆线形和无应力长度,计算繁琐,不便于现场调索操作[9-10]。
笔者在对悬索桥主缆线形和主缆变形与受力关系分析基础上,提出了一种悬索桥基准索股调整计算的改进方法。该方法基于悬链线理论,采用泰勒公式将主缆线形方程在目标空缆状态处展开,求解展开后的方程即可获得索长调整量与主缆跨中矢高变化量之间关系,该方法计算简便、精度高。此外,笔者还分别讨论了该方法在等高主塔和不等高主塔情况下的应用。
1 计算方法提出
主缆计算示意如图1。图1中:以最低点A为原点,y轴竖直向上,左边x轴水平向左,右边x轴水平向右建立坐标系。令:q为沿索长均匀分布的主缆自重,H为索段上任一点的水平分力,z为任一点的斜率。……
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