【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于橋梁施工，具體涉及一種變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、步履式頂推法是橋梁建設(shè)中主梁架設(shè)常用的施工方法，具有機械化程度高、工期短等優(yōu)勢，在有通航要求、跨越既有線路等臨時墩間距限制較多時應(yīng)用更廣。而為了滿足橋梁成橋線形為常曲率豎曲線或者梁體為變高度等要求，近年來梁體底面制造線形多為變曲率豎曲線。
2、頂推施工過程中，當(dāng)主梁豎曲線線形為直線時，支點頂面標(biāo)高與梁底面無應(yīng)力線形對應(yīng)標(biāo)高一致，受力形式為連續(xù)梁受力；而采用步履式頂推法在變曲率豎曲線梁頂推過程中，支點頂面標(biāo)高與梁底面無應(yīng)力線形對應(yīng)標(biāo)高會產(chǎn)生偏差，如果不進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整，會導(dǎo)致臨時墩支點反力過大。
3、因此，為確保頂推過程受力安全，變曲率豎曲線梁的頂推過程必須進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整。目前，支點標(biāo)高調(diào)整方案確定的方法有：窮舉法、試算法、單步模數(shù)搜索合成法。其中，窮舉法根據(jù)支反力超限形成支點標(biāo)高調(diào)整方案矩陣，進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整，但計算量成數(shù)量級增加，所得支點標(biāo)高調(diào)整量大，經(jīng)濟(jì)效益不顯著；試算法則需要工程人員具有豐富經(jīng)驗與結(jié)構(gòu)力學(xué)知識；單步模數(shù)搜索合成法提出標(biāo)高模數(shù)概念，采用先單倍模數(shù)搜索，再最大程度合并的思路得到支點標(biāo)高調(diào)整方案，盡管計算量較窮舉法有所減少，但所得支點標(biāo)高調(diào)整量仍然較大。
4、因此，需提出變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法，以便快速得到成本效益最佳的支點標(biāo)高調(diào)整方案。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
3、一種變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法，其特征在于：所述方法以橋梁中線設(shè)計基準(zhǔn)線為x軸，頂推前進(jìn)方向為x軸正方向；以豎直方向為z軸，豎直向上為z軸正方向，x坐標(biāo)表征頂推梁的縱向位置，z坐標(biāo)表征其偏離設(shè)計基準(zhǔn)線的距離；所述優(yōu)化方法的步驟為：
4、s1、順利頂推分析計算：從第1個頂推工況對應(yīng)縱向位置起算，利用有限元軟件建立橋梁頂推施工模型，并使用編程軟件調(diào)用有限元軟件實現(xiàn)快速分析，計算當(dāng)前計算工況gk頂推參數(shù)的支反力值、應(yīng)力值及支點標(biāo)高值，若滿足約束條件，進(jìn)行下一頂推工況gk+1計算，直至所有頂推工工況計算完畢；若不滿足約束條件，則跳轉(zhuǎn)下一步；
5、s2、臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整：當(dāng)前計算工況不滿足約束條件，進(jìn)入到支點標(biāo)高調(diào)整模塊，開始對該計算工況的前一個計算工況gk-1進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整，并記錄頂推梁體不滿足約束條件的計算工況d(i)＝gk與調(diào)整工況編號a(i)＝gk-1，根據(jù)支點標(biāo)高調(diào)整方案修正現(xiàn)有支點標(biāo)高，該支點標(biāo)高調(diào)整方案除應(yīng)滿足調(diào)整工況與其緊后工況結(jié)構(gòu)受力安全要求外，還應(yīng)保證支點標(biāo)高量最小，支點標(biāo)高調(diào)整一次后，兩工況若不滿足約束條件，進(jìn)行下一次支點標(biāo)高調(diào)整；若滿足約束條件，進(jìn)行下一頂推工況gk+1計算；
6、s3、臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整整合；所有頂推工況計算完畢之后，進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整方案的整合，整合后的支點標(biāo)高調(diào)整旨在調(diào)整量總和變的前提下，最小化調(diào)整次數(shù)，依次合并第j次縱向位置支點標(biāo)高調(diào)整方案與第j+1次支點標(biāo)高調(diào)整方案，根據(jù)合并后的支點標(biāo)高調(diào)整向量修正標(biāo)高，計算支點標(biāo)高調(diào)整后gkh(j)結(jié)構(gòu)受力分析，若不滿足約束條件，則進(jìn)行下一次支點標(biāo)高調(diào)整方案整合；若滿足約束條件，則支點標(biāo)高調(diào)整方案整合完成一次并形成最終的支點標(biāo)高調(diào)整，此時，支點標(biāo)高調(diào)整量總和m最小，調(diào)整次數(shù)k最少；
7、
8、其中：e表示頂推全過程各頂推計算工況下頂推支點的標(biāo)高；ri表示支點i#支反力；[ri]表示支點i#容許支反力；σg表示梁體各截面最大應(yīng)力；[σg]表示梁體容許應(yīng)力；σd表示導(dǎo)梁各截面最大應(yīng)力；[σd]表示導(dǎo)梁容許應(yīng)力；表示各支點最低標(biāo)高，hi表示各支點頂面標(biāo)高，表示各支點最高標(biāo)高。
9、而且，所述s2的臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整原則以支點反力限值進(jìn)行控制，該支點位置豎直向下調(diào)整，以減少該墩所承支反力；臨近該墩支點位置向上調(diào)整，以分擔(dān)超限支點承受力，進(jìn)而通過支點標(biāo)高調(diào)整使得結(jié)構(gòu)受力安全合理。
10、而且，所述s2的支點標(biāo)高調(diào)整模塊依據(jù)主梁頂推參數(shù)利用主程序調(diào)用頂推過程有限元模型進(jìn)行計算，當(dāng)某頂推階段結(jié)構(gòu)受力安全不滿足要求時，進(jìn)行臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化，并存儲支點標(biāo)高優(yōu)化結(jié)果。
11、本專利技術(shù)的優(yōu)點和有益效果為：
12、1、本專利技術(shù)與確定頂推變曲率豎曲線梁體支點標(biāo)高調(diào)整方案的窮舉法相比，所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與計算時間顯著減少，所得支點標(biāo)高調(diào)整方法經(jīng)濟(jì)效益良好；與確定頂推變曲率豎曲線梁體支點標(biāo)高調(diào)整方案的試算法相比，不需要工程人員對主梁頂推過程力學(xué)性能具有全面了解和豐富經(jīng)驗。
13、2、本專利技術(shù)基于“先精準(zhǔn)針對超限墩進(jìn)行支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化，再對支點標(biāo)高調(diào)整方案整合”的支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法概念清晰，流程可行，便于編程實現(xiàn)，可快速獲取頂推梁支點標(biāo)高調(diào)整方案。
14、3、本專利技術(shù)聯(lián)合matlab與ansys進(jìn)行變曲率豎曲線鋼箱梁支點標(biāo)高優(yōu)化，可利用matlab數(shù)據(jù)處理功能與ansys參數(shù)化建模的便捷性進(jìn)行鋼箱梁頂推過程分析與支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化分析，計算智能化大幅度提高。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法，其特征在于：所述方法以橋梁中線設(shè)計基準(zhǔn)線為x軸，頂推前進(jìn)方向為x軸正方向；以豎直方向為z軸，豎直向上為z軸正方向，x坐標(biāo)表征頂推梁的縱向位置，z坐標(biāo)表征其偏離設(shè)計基準(zhǔn)線的距離；所述優(yōu)化方法的步驟為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂推過程變曲率豎曲線梁支點標(biāo)高調(diào)整方案確定的優(yōu)化方法，其特征在于：所述S2的臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整原則以支點反力限值進(jìn)行控制，該支點位置豎直向下調(diào)整，以減少該墩所承支反力；臨近該墩支點位置向上調(diào)整，以分擔(dān)超限支點承受力，進(jìn)而通過支點標(biāo)高調(diào)整使得結(jié)構(gòu)受力安全合理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂推過程變曲率豎曲線梁支點標(biāo)高調(diào)整方案確定的優(yōu)化方法，其特征在于：所述S2的支點標(biāo)高調(diào)整模塊依據(jù)主梁頂推參數(shù)利用主程序調(diào)用頂推過程有限元模型進(jìn)行計算，當(dāng)某頂推階段結(jié)構(gòu)受力安全不滿足要求時，進(jìn)行臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化，并存儲支點標(biāo)高優(yōu)化結(jié)果。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種變曲率豎曲線頂推支點標(biāo)高調(diào)整優(yōu)化方法，其特征在于：所述方法以橋梁中線設(shè)計基準(zhǔn)線為x軸，頂推前進(jìn)方向為x軸正方向；以豎直方向為z軸，豎直向上為z軸正方向，x坐標(biāo)表征頂推梁的縱向位置，z坐標(biāo)表征其偏離設(shè)計基準(zhǔn)線的距離；所述優(yōu)化方法的步驟為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頂推過程變曲率豎曲線梁支點標(biāo)高調(diào)整方案確定的優(yōu)化方法，其特征在于：所述s2的臨時墩支點標(biāo)高調(diào)整原則以支點反力限值進(jìn)行控制，該支點...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陶友海，朱勁松，周斌，樊秋林，張必猛，李漢愿，侯旭豐，尚力，葉汪強，張穎，陶非，
申請(專利權(quán))人：中鐵十八局集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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