一种用于斜拉桥的线型测定方法及系统
日期：2024-09-03
来源：广州帛铎工程技术咨询有限公司
专利类型：
发明授权
申请(专利)号：
CN20241005****.6
申请日：
2024-01-16
授权公告号：
CN11785****B
授权公告日：
2024-07-23
申请人：
中交****有限公司; 中交****工程有限公司
地址：
101100 北京市************
发明人：
唐**; 王*; 韩**; 马**; 冯**; 郭**; 张**; 牛**; 张**; 吕**
专辑：
信息科技
专题：
计算机软件及应用
主分类号：
G06F30/13
分类号：
G06F30/13;G06F30/23;G06F111/04;G06F111/10;G06F119/14
国省代码：
11
代理机构：
广州帛识知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：
张勇
主权项：
1.一种用于斜拉桥的线型测定方法,包括拟定若干个换索的不同线型方案N-i,其特征在于,还包括对线型方案N-i建立换索工程索力优化模型,得到优化索力相对于实测索力的差值向量ΔT,然后执行步骤S1～S3：S1、执行LHS算法：对线型方案N-i分为i个段,并对每个段i执行分段建模及超拉丁立方抽样,将抽取的值u-i映射为标准正态分布的样本z-i,每一段体i通过一分配函数F1得到对应的一组差值向量ΔTi’；S2、应力分析：应用转换函数F2,将所有段体i的差值向量ΔTi′及无量纲参数ξ结合起来,获取该线型方案N-i的修正差值向量ΔT”：S3、判断该线型方案N-i的差值向量△T”(N-i)是否满足设定换索后索力△T-(lb)与设计索力△T-(lu)之差的限值,进而判定该线型方案N-i是否满足换索工程的需求；所述换索工程索力优化模型用于解算成桥索力的优化目标Min(ΔT)： 其中,X-r是换索前主梁实测线形,X-o是目标线形,D-h是竖向位移影响矩阵,D-σ是索应力影矩阵；约束条件中,σ-(min)为X-r实测索力下的拉索组合荷载下上下缘最小应力向量；σ-(max)为X-r实测索力下的拉索的组合荷载下上下缘最大应力向量； 为X-r正常使用极限状态下,拉伸应力的最小限值； 为X-r正常使用极限状态下,拉伸应力的最大限值；在所述S1中,包括：S100,参数获取：获取差值向量ΔT,以及当前拉索相对抗弯刚度的无量纲参数ξ；S101、线型拟定,设有n个线型方案：[N-1,N-2,...,N-n]S101还包括子步骤S1010～S1011：S1010、超拉丁立方抽样：拟定参数空间S,使用超拉丁立方抽样方法对参数空间S中进行抽样,以得到样本z-i；S1011、分段建模：根据抽样结果的样本z-i及无量纲参数ξ,计算该线型方案N-i的差值向量ΔT’；随后将钢索I均匀的划分为若干段i,每一段体i通过一分配函数F1得到对应的一组差值向量ΔTi’；在所述S1010中,所述参数空间S是基于差值向量ΔT和无量纲参数ξ,对当前选择的一个线型方案N-i而拟定的：S＝[△T-(min),△T-(max)]*[ξ-(min),ξ-(max)]△T-(min)和△T-(max)是差值向量ΔT可以取值的最小和最大范围；ξ-(min)和ξ-(max)是无量纲参数ξ可以取值的最小和最大范围；在所述S1010中,所述抽样的执行方式的步骤为：a.确定样本数M：确定在参数空间S中获得多少个样本点；b.将(0,1)区间均分为M段：使每一段都包含均匀的分布；c.随机抽取一个值：对于每个段i,随机抽取一个值u-i,其中i＝1,2,…,M,u-i是(0,1)区间内的随机数；d.通过标准正态分布的反函数Φ～(-1)映射为样本z-i；e.打乱抽样顺序：打乱样本的抽样顺序以确保样本点的随机性；在所述步骤d中,所述标准正态分布的反函数Φ～(-1)为：z-i＝Φ～(-1)(u-i)其中,Φ是标准正态分布的累积分布函数： 中,z是标准正态分布的随机变量；在所述S2中,应用转换函数F2,将所有段体i的差值向量ΔTi′及无量纲参数ξ结合起来,获取该线型方案N-i的修正差值向量ΔT”：ΔT”＝F2(ξ,{ΔTi’}){ΔTi′}是所有差值向量ΔTi′的集合；在所述S3中,判断该线型方案N-i的差值向量△T”(N-i)是否满足设定换索后索力△T-(lb)与设计索力△T-(lu)之差的限值,来确定差值向量ΔT约束条件：△T-(lb)≤△T”(N-i)≤△T-(lu)如满足上述约束条件,那么判定该方案N-i合格,保留在最终的线型方案集合中；如果不满足上述约束条件,将该线型方案从考虑集合中删除；通过若干轮步骤S1～S3的执行,得到能够满足设计需求的m个线型方案：[N-1,N-2,...,N-m]。
摘要：
本发明公开了一种用于斜拉桥的线型测定方法及系统；换索前主梁实测线形为X-r,在实测线形的基础上,结合原设计线形设计换索后的目标线形X-o。得到竖向位移影响矩阵D-h和索应力影矩阵D-σ的基础上,建立成桥索力的优化目标还需满足：ΔT为优化索力相对于实测索力的差值向量；本发明使用LHS算法执行超拉丁立方抽样,实现对拉索进行分段式考虑,并对其参数空间进行抽样,确保在整个参数范围内都有均匀分布的样本点。这提高了采样的效率和全面性,尤其在考虑多个输入参数相互影响的情况下更为有效。