(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210363441.2 (22)申请日 2022.04.07 (71)申请人 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地址 430056 湖北省武汉市经济技 术开发 区 （沌口） 博学路8号 (72)发明人 肖海珠　何东升　邱远喜　潘韬　 刘俊锋　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 邱云雷 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) E01B 2/00(2006.01) E01D 11/04(2006.01)E01D 19/12(2006.01) (54)发明名称 一种斜拉-悬索协作体系桥运营期线 形调整 方法 (57)摘要 本申请涉及一种斜拉 ‑悬索协作体系桥运营 期线形调整方法， 将桥上道砟荷载集度变化量加 载到有限元模 型上， 计算得到恒载增加时的受调 向量变化量； 以线形调整时的施调向量目标变化 量为未知数， 计算线形调整时的受调向量目标变 化量， 二者相加之后得到调整索长后的受调向 量， 利用调整索长后的受调向量构建2 ‑范数， 基 于受调向量的允许差值上下限， 从而可以反算出 线形调整时的施调向量目标变化量。 本申请提出 了斜拉‑悬索协作体系桥在运营期二期恒载变化 后的优化调索方法， 利用该方法， 可以非常方便 地对轨道线形进行调整。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114722672 A 2022.07.08 CN 114722672 A 1.一种斜拉 ‑悬索协作体系桥 运营期线形调整方法， 其特 征在于， 其包括如下步骤： 构建斜拉 ‑悬索协作体系桥成桥时的有限元模型； 将全桥的斜拉索长度和吊索长度进行排序， 以组成施调向量 Lu； 将全桥的主塔顶的纵向位移、 主梁节点的竖向位移进行排序， 以组成受调向量y； 将桥上道砟荷载集度变化量加载到有限元模型上， 计算得到恒载增加时的受调向量变 化量y0； 基于有限元模型， 获取受调向量y关于施调向量 Lu的影响矩阵A； 基于影响矩阵A和线形调整时的施调向量目标变化量Lu0， 计算线形调整时的受调向量 目标变化 量y1； 基于恒载增加时的受调向量变化量y0和线形调整时的受调向量目标变化量y1， 计算调 整索长后的受调向量yt； 利用受调向量的允许差值上下限、 调整索长后的受调向量yt构建优化函数和约束条件， 并计算出线形调整时的施调向量目标变化 量Lu0； 根据线形调整时的施调向量目标变化量Lu0调整斜拉索长度和吊索长度， 并通过调整道 砟厚度， 将轨道调整至设计标高。 2.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于， 基于 有限元模型， 获取受调向量y关于施调向量 Lu的影响矩阵A， 包括如下步骤： 在有限元模型中， 使施调向量Lu中的其中一个索长改变一个单位长度， 并计算施调向量 单位改变量下的受调向量变化 量Δy； 以此类推， 计算出每一个索长对应的受调向量变化 量Δy； 将所有索长对应的受调向量变化 量Δy组成影响矩阵A。 3.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系 桥运营期线形调整方法， 其特征在于： y1＝A ×Lu0。 4.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： yt＝y1 +y0。 5.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 优化 函数为fmin＝‖ y1+y0‖2。 6.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 约束 条件为ymin≤y1+y0≤ymax， 其中， ymin为受调向量的允许差 值下限， ymax为受调向量的允许差值 上限。 7.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 斜拉 索和吊索张拉端均采用可调节长度的锚杯， 锚杯长度在常规锚杯长度的基础上增 加Lu0。 8.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 按照 设定次序， 将全桥的斜拉索长度和吊索长度依次排序。 9.如权利要求1所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 按照 设定次序， 将全桥的主塔顶的纵向位移、 主梁节点的竖向位移 依次排序。 10.如权利要求8或9所述的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其特征在于： 设定次序为小里程到大 里程或大 里程到小里程。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114722672 A 2一种斜拉 ‑悬索协作体系 桥运营期线 形调整方 法 技术领域 [0001]本申请涉及桥梁工程技术领域， 特别涉及一种斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形 调整方法。 背景技术 [0002]有砟铁路桥在轨道铺设初期， 道砟压实度不够， 道床容重小于设计值， 经过长期 运 营后， 随着道砟的尖角不断被磨平及道砟的粉化， 道砟被不断压实， 导致轨道下沉， 需定期 将轨道拨高到 设计位置， 并补充道砟。 补充道砟增加了桥梁的二期恒载， 使得桥梁产生新的 变形。 小跨度桥梁结构 变形小， 仅依靠补充道砟便可将轨道调整至 设计位置。 大跨度缆索桥 梁结构较柔， 易产生大的变形， 有砟道床厚度调整范围有限(通常可调范围为 ‑2cm～+ 10cm)， 当道砟重量变化大时， 仅依靠补充道砟很难将轨道调整至设计位置 。 [0003]目前采用有砟桥面结构形式的斜拉 ‑悬索协作体系桥， 将面临运营期二期恒载增 加导致轨道线形变化大 的问题， 在已公开的文献资料上， 目前还没有找到可解决此问题的 措施和方法。 发明内容 [0004]本申请实施例提供一种斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 以解决相关 技术中有砟桥面结构形式的斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期二期恒载增加导致轨道线形变化 大的问题。 [0005]本申请实施例提供了一种斜拉 ‑悬索协作体系桥运营期线形调整方法， 其包括如 下步骤： [0006]构建斜拉 ‑悬索协作体系桥成桥时的有限元模型； [0007]将全桥的斜拉索长度和吊索长度进行排序， 以组成施调向量 Lu； [0008]将全桥的主塔顶的纵向位移、 主梁节点的竖向位移进行排序， 以组成受调向量y； [0009]将桥上道砟荷载集度变化量加载到有限元模型上， 计算得到恒载增加时的受调向 量变化量y0； [0010]基于有限元模型， 获取受调向量y关于施调向量 Lu的影响矩阵A； [0011]基于影响矩阵A和线形调整 时的施调向量目标变化量Lu0， 计算线形调整时的受调 向量目标变化 量y1； [0012]基于恒载增加时的受调向量变化量y0和线形调整 时的受调向量目标变化量y1， 计 算调整索长后的受调向量yt； [0013]利用受调向量的允许差值上下限、 调整索长后的受调向量yt构建优化函数和约束 条件， 并计算出线形调整时的施调向量目标变化 量Lu0； [0014]根据线形调整时的施调向量目标变化量Lu0调整斜拉索长度和吊索长度， 并通过调 整道砟厚度， 将轨道调整至设计标高。 [0015]一些实施例中， 基于有限元模型， 获取受调向量y关于施调向量Lu的影响矩阵A， 包说　明　书 1/5 页 3 CN 114722672 A 3