(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210658962.0 (22)申请日 2022.06.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114741938 A (43)申请公布日 2022.07.12 (73)专利权人 中铁大桥科 学研究院有限公司 地址 430034 湖北省武汉市硚口区建 设大 道103号 专利权人 中铁大桥局集团有限公司 　 武九铁路客 运专线湖北有限责任 公司　 武汉城投信息科技有限公司 (72)发明人 高军　夏天　林晓　钟继卫　李俊　 肖晨　薛惠玲　王波　张远征　 王翔　纪常永　叶仲韬　王正一　 李力　钱康　彭宗奎　高宇馨　 杨晓燕　王更峰　严晗　(74)专利代理 机构 北京华沛德权律师事务所 11302 专利代理师 房德权 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 111611644 A,2020.09.01 CN 103870702 A,2014.0 6.18 CN 111475883 A,2020.07.31 WO 20180 01147 A1,2018.01.04 JP H08326013 A,19 96.12.10 CN 104713 673 A,2015.0 6.17 王家林等.一种基 于指定应力的斜拉桥成桥 索力调整方法. 《公路交通科技》 .2020,(第07 期), 审查员 王彦华 (54)发明名称 一种斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方 法 (57)摘要 本发明公开了一种斜拉桥调索非弹性收缩 量智能监测方法， 包括步骤一、 根据斜拉桥的结 构信息建立有限元模型， 并根据有限元模型求解 得到各斜拉索单元的平衡方程； 步骤二、 将非弹 性约束变量施加于有 限元模型中得到斜拉索状 态模型； 步骤三、 根据斜拉索状态模型计算斜拉 索张拉力对斜拉桥各控制节点位移的影 响矩阵； 步骤四、 根据影 响矩阵和所述斜拉索状态模型建 立矩阵方程， 实时获取斜拉桥各控制节点的位移 量， 并根据所述矩阵方程， 依次求解得到斜拉索 张拉力； 步骤五、 根据斜拉索张拉力和目标索力， 基于所述影 响矩阵求解得到调索收缩量， 实现了 对斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测， 对斜拉桥的安全稳定性监测以及进一步制定索力调整方 案具有现实意 义。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114741938 B 2022.08.19 CN 114741938 B 1.一种斜拉桥调索非 弹性收缩量智能监测方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一、 根据斜拉桥的结构信息建立有限元模型， 并根据所述有限元模型求解得到各 斜拉索单 元的平衡方程； 步骤二、 将非 弹性约束变量施加于所述有限元模型中得到斜拉索状态模型； 步骤三、 根据 所述斜拉索状态模型计算斜拉索张拉力对斜拉桥各控制节点位移的影响 矩阵； 步骤四、 根据所述影响矩阵和所述斜拉索状态模型建立矩阵方程， 实时获取斜拉桥各 控制节点的向变量， 并根据所述矩阵方程， 依次求 解得到斜拉索张拉力； 步骤五、 根据所述 斜拉索张拉力和目标索力， 基于所述影响矩阵求 解得到调索收缩量。 2.如权利要求1所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述结构 信息包括材 料、 弹性模量和泊松比。 3.如权利要求2所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述斜拉 索平衡方程 为： ; 其中， 表示斜拉索单元的弹性模量， 表示斜拉索横截面面积， 表示建模长度， 表示斜拉索角度余弦， 表示斜拉索角度正弦， 分别表示一组斜拉索的轴向位移， 分别表示一组斜拉索的纵向位移， 表示斜拉索非弹性收缩量， 分别表 示一组斜拉索的轴向荷载向量， 分别表示一组斜拉索的纵向荷载向量， 表示斜拉 索拉力。 4.如权利要求3所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述非弹 性约束变量包括 斜拉索位移和垂度、 桥 面线形、 主缆线形、 桥塔偏位和索鞍位置 。 5.如权利要求4所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述步骤 三包括： 自定义受调向量和施调向量； 将所述施调向量施加于所述斜拉索状态模型， 得到受调向量的应变量， 以生成所述施 调向量对所述受调向量的影响矩阵。 6.如权利要求5所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述受调 向量的受调元为各关键控制节 点的向变量， 所述向变量包括位移、 截面应力、 内力为受调向 量中的几种； 所述施调向量的施调元为各斜拉索张拉力。 7.如权利要求6所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述影响权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114741938 B 2矩阵的生成过程 为： 计算调值阶段整体刚度矩阵； 令施调向量中的任意施调元为单位调值 量， 得到相应的结构荷载阵列； 计算所述荷载阵列对应的所述任意施调元与各受调元的影响向量； 遍历所述施调元， 得到影响矩阵。 8.如权利要求7所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述矩阵 方程为： ； 其中， 表示第 个施调元对第 个受调元的竖向影响向量， 表示第 个施 调元对第 个受调元的横向影响向量， 表示第 个施调元对第 个受调元的旋转影 响向量， 表示斜拉索张拉力， 表示恒载对第 个受调元的竖向影响向量， 表示恒 载对第 个受调元的横向影响向量， 表示恒载对第 个受调元的旋转影响向量， 表 示第 个受调元的竖向控制值， 表示第 个受调元的横向控制值， 表示第 个受 调元的旋转控制值。 9.如权利要求8所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述目标 索力为斜拉桥各斜拉索的成桥索力。 10.如权利要求9所述的斜拉桥调索非弹性收缩量智能监测方法， 其特征在于， 所述步 骤五包括： 将所述斜拉索张拉力和目标索力进行对比， 计算各斜拉索 索力调整值； 将各斜拉索的所述索力调整值代入所述影响矩阵， 计算得到各斜拉索的调索收缩量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114741938 B 3