中铁大桥科学研究院有限公司;中铁开发投资集团有限公司陈伟获国家专利权
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龙图腾网获悉中铁大桥科学研究院有限公司;中铁开发投资集团有限公司申请的专利基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119646916B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411493601.0,技术领域涉及:G06F30/13;该发明授权基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法是由陈伟;毋浩杰;刘庆丰;马旭明;陶路;李翀;张大兵;周刚;闻超;吴富勇;陈雪峰;夏金选;钟徳超;张鹏;李亮亮;孙凯;李明辉设计研发完成,并于2024-10-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法在说明书摘要公布了:本发明涉及基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法及其多目标优化系统。其中的方法包括:建立有限元模型,根据施工顺序修正模型;提取多个相关影响矩阵,其中影响矩阵包括位移影响矩阵、索力影响矩阵和内力影响矩阵;基于叠加原理,根据获得的多个相关影响矩阵,获得影响矩阵关系,进而获得各扣索初拉力向量;基于优化理论确定相应的多个约束条件,建立可变荷载的初始索力多目标优化模型,计算斜拉扣挂施工拱桥的扣背索索力值参数。本发明能有效控制大跨拱桥斜拉扣挂施工过程中的拱肋杆件轴力和拱肋线形,实现成拱线形最优及成桥拱圈受力状态稳定。
本发明授权基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法在权利要求书中公布了:1.基于影响矩阵的拱桥斜拉扣挂扣索力多目标数据处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: S100、建立有限元模型,根据施工顺序修正模型; S200、提取多个相关影响矩阵,其中所述影响矩阵包括位移影响矩阵、索力影响矩阵和内力影响矩阵; S300、基于叠加原理,根据获得的多个相关影响矩阵,获得影响矩阵关系,进而获得各扣索初拉力向量; S400、基于优化理论确定相应的多个约束条件,建立可变荷载的初始索力多目标优化模型,计算斜拉扣挂施工拱桥的扣背索索力值参数; 所述步骤S300中,所述影响矩阵关系表示如下: D=A·T+C·B·T+b1+G·H·T+b6+b7+b0 N=F·T+I·B·T+b1+J·H·T+b6+b7+b5-b3 式中,D为目标位移向量;N为目标内力向量;T为扣索索力未知量;A为张拉单位索力对主桁架竖向的位移影响矩阵;B为张拉单位索力对扣索的索力影响矩阵;C为拆除扣索对主拱肋竖向的位移影响矩阵;F为张拉单位索力对拱脚的内力影响矩阵;G为拆除风缆对拱肋的位移影响矩阵;H为张拉单位索力对风缆的索力影响矩阵;I为拆除扣索对拱脚的内力影响矩阵;J为拆除风缆对拱脚的内力影响矩阵;其中,b0为主拱肋自重对拱肋竖向位移的影响向量;b1为主拱肋自重对索力影响向量;b3拆索自重对拱脚内力影响向量;b5为主拱肋自重对拱脚内力影响向量;b6为主拱肋自重对风缆索力影响向量;b7为风缆索力初值向量; 所述步骤S300中,所述各扣索初拉力向量为: 所述步骤S400中,其中,以合龙松索后各控制节点的实际位移与目标线形的位移差为线形不等式约束条件,其表示如下: |A·T+C·B·T+b1+G·H·T+b6+b7+b0-b2|≤Δδ 式中,Δδ为裸拱状态下的控制节点线形与理想裸拱之间的容许偏差; 其中,以施工期下弦拱脚拱肋截面最大轴拉力、上弦最小轴压力的内力差为线形不等式约束条件,其表示如下: |F·T+I·B·T+b1+J·H·T+b6+b7+b5-b3-b4|≤ΔNi 式中,ΔNi为裸拱状态下的控制节点线形与理想裸拱之间的容许偏差; 其中,以最大悬臂状态拱脚拱肋轴力大小为非线性不等式约束条件,其表示如下: NZ<ΔN1 式中,NZ为最大悬臂状态拱脚内力;ΔN为最大悬臂状态拱脚内力设计值; 其中,以扣背索索力最大破断力为最小化边界约束条件,其表示如下: TL<T<TB 式中,TB为拉索索力下限值,TL为拉索索力上限值。
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