1.一种悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述悬索桥拉索找力分析方法是一种基于目标追踪-迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法,该方法在悬索桥的几何构形与边界条件已知而成桥状态索力未知的条件下,以悬索桥成桥状态的跨中挠度为目标值,利用ANSYS参数化程序设计语言,通过追踪跨中挠度-迭代更新实常数数组的找力分析方法,求解满足悬索桥结构设计要求的拉索索力,其具体是:根据已知成桥状态的悬索桥的几何构形与边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型,创建索力实常数初始数组,以单位实常数作为索力数组的初始化赋值,创建索力实常数存储数组,设立悬索桥的跨中挠度判断阈值,施加恒载进行恒载作用下的初始非线性静力分析,然后追踪目标-悬索桥的跨中挠度,判断桥梁的跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,若不满足,则提取求解后拉索的索力实常数,利用迭代算法与更新rmodify命令,迭代更新拉索的索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,再施加恒载进行恒载作用下的非线性静态分析,继续追踪目标-跨中挠度并判断跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,如果仍不满足则继续提取索力实常数,并进行索力实常数的迭代更新,直至满足悬索桥的结构设计要求,最后利用etable命令建立拉索轴力单元表提取拉索索力,该组索力即为悬索桥成桥状态的拉索索力。
2.根据权利要求1所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述悬索桥拉索找力分析方法,包括如下步骤:步骤1:分析准备:收集整理悬索桥成桥状态的几何构形、设计参数以及建造材料的物理参数,明确悬索桥成桥状态的荷载与边界条件,设定跨中挠度判断阈值Δd;
步骤2:建立悬索桥的有限元模型:以成桥状态下悬索桥的几何构形为基本构形,根据桥梁的几何构形、设计参数、材料参数和边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型;
步骤3:拉索找力分析:
(1)创建各段主缆及吊索的索力实常数数组,并以单位实常数对索力数组进行初始化赋值,得到索力实常数初始数组;
(2)创建各段主缆及吊索的索力实常数存储数组;
(3)目标追踪与迭代更新找力分析:
(3-1)约束边界、施加恒载,进行非线性静力分析;
(3-2)提取追踪目标-悬索桥的跨中挠度d;
(3-3)判断追踪目标值是否小于设定的跨中挠度判断阈值Δd;
(3-4)如果d>Δd,则提取求解后拉索的索力实常数数组,通过迭代算法*do-while-loop命令与RMODIF命令,迭代更新索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,重复步骤(3-1)、(3-2)、(3-3)与(3-4),直至d<Δd成立;如果d<Δd成立,则结束拉索找力分析,跳转至索力输出模块;
步骤4:索力输出:利用etable命令建立拉索轴力单元表提取各拉索轴力,即得悬索桥成桥状态的拉索索力。
3.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤1中所述的几何构形、设计参数和物理参数,包括悬索桥的结构布局、各结构构件的截面参数、材料的弹性模量和密度。
4.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤1中所述的跨中挠度判断阈值Δd指根据悬索桥成桥状态结构设计要求所设定的最大跨中挠度值。
5.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤2中所述的悬索桥有限元模型主要包括采用鱼骨梁模型模拟的主梁、采用单梁模型模拟的索塔与只承受拉力不承受弯矩的杆单元模拟的拉索。
6.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(1)所述索力实常数初始数组序号要与悬索桥模型中的拉索单元序号一一对应,其值全部设定为单位实常数,步骤3中(2)所述索力实常数存储数组要与步骤3中(1)的索力实常数初始数组一一对应。
7.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-1)所述非线性静力分析主要考虑拉索的预应力效应、大变形效应与应力刚化效应。
8.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-2)所述追踪目标值d指恒载作用下悬索桥加劲梁跨中的竖向位移值。
9.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-4)所述提取求解后拉索的索力实常数数组要与步骤3中(2)所述索力实常数存储数组一一对应,步骤
3中(3-4)所述利用求解后拉索的索力实常数数组迭代更新索力实常数存储数组,以及更新索力实常数初始数组,需要进入前处理模块利用迭代算法*do-loop以及更新RMODIF命令执行。
10.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述步骤4中提取拉索轴力需要利用etable命令建立拉索轴力单元表,以存储拉索对应的轴力。