[发明专利]基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法

权利要求书

1.基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据拟建悬索桥猫道的图纸准备猫道设计验算和建模相关的数据资料，按照规范要求初拟猫道中猫道承重索的边跨锚固端的布置方案；

步骤二、对悬索桥猫道整体进行系统建模，建模模型中猫道承重索的锚固端通过延长猫道承重索的延伸段来代替锚固调整装置与锚碇的连接，猫道承重索的延伸段端点直接锚固在锚碇上；

步骤三、根据锚固调整装置的参数计算置换钢丝绳的力学参数，该置换钢丝绳与锚固调整装置承力后两者的端点位移一致，然后在模型中用置换钢丝绳代替猫道承重索的延伸段；

步骤四、调试运行并进行数据分析；

步骤五、调试相关数据及参数，重复步骤四直至模型及数据正确。

2.如权利要求1所述的基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法，其特征在于：所述锚固调整装置的构件模型包括大拉杆、小拉杆和调整梁，置换钢丝绳的直径与猫道承重索的直径相等，置换钢丝绳的总重量与对应长度置换区的锚固调整装置中大拉杆和小拉杆的重量之和相等，调整梁自重及其它涉及构件自重以集中荷载加载至调整梁与置换钢丝绳交点处。

3.如权利要求1所述的基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法，其特征在于：所述步骤三中，在相同载荷条件下置换钢丝绳沿拉力方向的伸长量与锚固调整装置实际承力状态下的伸长量相等。

4.如权利要求1所述的基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法，其特征在于：所述建模模型中，置换钢丝绳为通过猫道锚固调整梁连接的分段结构，置换钢丝绳的分段结构分别与猫道承重索以及锚碇固定连接；所述猫道锚固调整梁可沿平行于置换钢丝绳的方向移动，通过顺着置换钢丝绳平移猫道锚固调整梁可对置换钢丝绳的分段结构长度进行调节。

5.如权利要求4所述的基于有限元仿真的猫道边跨锚固端布置结构的建模方法，其特征在于：所述步骤三中，置换钢丝绳的力学参数按照以下公式进行计算：

F_zL₀/4E_bA_b+F_zL₁/8E_bA_d＝F_z(L₀+L₁)/NE₀A₀、

E₀＝8E_bA_b(L₀+L₁)/NA₀(2L₀+L₁)以及P₀＝P_b(4A_bL₀+NA_dL₁)/A₀(L₀+L₁)；

其中，E₀为置换钢丝绳的刚度，P₀为置换钢丝绳的密度，N为猫道承重索的数量，L₀和L₁为置换钢丝绳的分段结构的各自长度，A_b为锚固调整装置中大拉杆的单根面积，P_b为锚固调整装置中大拉杆的密度，E_b为锚固调整装置中大拉杆和小拉杆的弹性模量，A_d为锚固调整装置中小拉杆的单根面积，A₀为猫道承重索的单根面积，F_z为总载荷。