【技术实现步骤摘要】
本专利技术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，属于桥梁施工。
技术介绍
1、我国西南地区地势复杂，地震活动较为频繁，峡谷风紊乱，拱桥由于其抗震、抗风、承载能力强等优点，发展迅速且应用广泛。由于这一区域多为高峡深谷场，施工条件和施工空间有限，常采用斜拉扣挂法开展拱肋施工。因节段拼装过程中扣索索力和拱肋位移及内力之间会互相影响，所以扣索初拉力的确定对拱肋整体的稳定性和线形控制至关重要。
2、目前，拱桥斜拉扣挂施工过程中的扣背索索力计算方法主要有零位移法、迭代法、改进迭代算法、宁静毋动、影响矩阵法及优化法等多种方法。譬如，零位移法是一种经典的计算方法，假设在某一状态下，扣索的位移为零，从而计算扣索的初始索力。零位移法通过设置合理的初始条件，使得扣索在初始状态下没有变形，从而确保施工过程中的结构变形满足设计要求。譬如，迭代法通过反复调整扣索的初始索力，使得计算结果逐步逼近真实的施工状态。迭代法通常需要设置一个初始值，然后通过逐步迭代，减小计算误差，直到满足预定的精度要求。改进迭代算法是在传统迭代法的基础上进行优化，通常引入加速收敛的策略或减少计算量的技术。譬如，改进迭代算法可以提高计算的效率和精度，使得工程应用更加便捷。“宁静勿动”法以拱肋新节段扣索的张拉不影响前一节段的线形为标准；计算时，可用上一节段前端点的竖向位移为零作为目标，计算扣索索力，可较好的满足施工过程线形要求，但在计算扣索索力时需手工迭代，当向理想裸拱优化时，需要一定的调索经验。譬如，影响矩阵法是一种基于矩阵理论的计算方法，通过建立结构在各
技术实现思路
1、本专利技术提供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，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、本专利技术的技术方案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，根据本专利技术的方法包括以下步骤：
3、s100、建立有限元模型，根据施工顺序修正模型；
4、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；
5、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；
6、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。
7、进一步，所述步骤s100中，在施工阶段模型一次激活最大悬臂单元，单元荷载和相应的约束按照施工顺序逐个激活。
8、进一步，所述步骤s200中，设扣背索根数为n，扣索索力未知量t＝(t1,t2,t3,…tn)t、拱肋及扣塔的控制节点数为m；
9、其中，施工过程中张拉单位索力对控制节点的位移影响矩阵表示为：
10、
11、式中，元素δi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)为施工过程中第j根拉索张拉单位力对第i个控制节点的位移影响；
12、其中，施工过程中张拉单位索力对各根索的索力影响矩阵表示为：
13、
14、式中，元素fi,j(i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,n)为施工过程中第j根拉索张拉单位力对第i根拉索索力的影响；
15、其中，拆索过程中拆除单位索力对控制节点的位移影响矩阵表示为：
16、
17、式中，元素εi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)为拱肋合龙后第j根拉索张拉单位力对第i个控制节点的位移影响；
18、其中，拆索过程中拆除风缆对控制节点的位移影响矩阵表示为：
19、
20、式中，元素λi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,k)为施工过程中第j根拉索自重对第i个控制节点的位移影响；
21、其中，施工过程中张拉单位索力对风缆的索力影响矩阵表示为：
22、
23、式中，元素φi,j(i＝1,2,…,k；j＝1,2,…,n)为施工过程中第j个固定荷载对第i个控制节点的位移影响；
24、其中，施工过程中张拉单位索力对拱脚的内力影响矩阵表示为：
25、
26、式中，元素σi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)为施工过程中第j根拉索张拉单位力对第i个控制节点的位移影响；
27、其中，拆索过程中拆除单位索力对拱脚的内力影响矩阵表示为：
28、
29、式中，元素ωi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)为拱肋合龙后第j根拉索张拉单位力对第i个控制节点的位移影响；
30、其中，拆索过程中拆除风缆对拱脚的内力影响矩阵表示为：
31、
32、式中，元素τi,j(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)为施工过程中第j根拉索自重对第i个控制节点的位移影响。
33、进一步，所述步骤s300中，所述影响矩阵关系表示如下：
34、d＝a·t+c·(b·t+b1)+g·(h·t+b6+b7)+b0
35、n＝f·t+i·(b·t+b1)+j·(h·t+b6+b7)+b5-b3
36、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。
37、进一步，所述步骤s300中，
38、所述各扣索初拉力向量为：
39、
40、进一步，所述步骤s400中，
41、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：
42、|a·t+c·(b·t+b1)+g·(h·t+b6+b7)+b0-b2|≤δδ
43、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；...
【技术保护点】
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：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S100中，在施工阶段模型一次激活最大悬臂单元，单元荷载和相应的约束按照施工顺序逐个激活。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S200中，设扣背索根数为n，扣索索力未知量T＝(T1,T2,T3,…Tn)T、拱肋及扣塔的控制节点数为m；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S300中，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S300中，
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S400中，
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤S400中，
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S100中，荷载包括恒荷载和可变荷载，可变荷载包括拉索索力和风缆索力。
9.一种计算机可读存储介质，其上储存有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实施如权利要求1至8中任一项所述的方法。
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