(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 202210398530.0 (22)申请日 2022.04.15 (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 谢兰博　康晋　刘汉顺　周银东　 孙立山　段雪炜　 (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 罗成 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 杆件伸缩量的计算方法、 装置、 设备及可读 存储介质 (57)摘要 本发明提供一种杆件伸缩量的计算方法、 装 置、 设备及可读存储介质。 该方法包括： 根据平面 有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆 节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移； 根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计 算得到各个杆件伸缩量； 根据所述各个杆件的节 点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的 等效杆件温度荷载； 将所述各个杆件的等效杆件 温度荷载施加于平面有限元模型， 获取理论预拱 度的最大值； 根据实际所需预拱度最大值和所述 理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸 缩量。 通过本发明， 解决了现有技术中计算设置 预拱度所需的杆件伸缩量时， 计算难度较高， 工 作量较大， 计算精度难以保证的问题。 权利要求书4页 说明书13页 附图3页 CN 114741925 A 2022.07.12 CN 114741925 A 1.一种杆件伸缩量的计算方法， 其特 征在于， 所述杆件伸缩量的计算方法包括： 根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各 个杆件的节点 位移； 根据所述各个杆件的节点 位移以及节点 坐标计算得到各个杆件伸缩量； 根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度 荷载； 将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型， 获取理论预拱度的最大 值； 根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩 量。 2.如权利要求1所述的杆件伸缩量的计算方法， 其特征在于， 所述根据平面有限元模型 中各个杆件的节点坐标以及下 弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移的步骤， 包括： 根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上 弦杆各个节点的强迫位移值； 将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型， 得到平面有限元模型中 各个杆件的节点 位移。 3.如权利要求2所述的杆件伸缩量的计算方法， 其特征在于， 所述根据平面有限元模型 中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移 值的步骤 包括： 将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、 下弦杆第i个节点和第i+1个节点的 横向坐标以及下 弦杆第i个节点和 第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公 式， 计算得到下 弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下 弦杆第i个节点的横向强迫位移 值， 第一预设公式如 下： 其中， i的取值范围为[1， n]， n为下弦杆节点个数， Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向 强迫位移值， xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标， xi为下弦杆第i个节点的横向坐标， zi+1 为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标， zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标， Δzi为下弦杆第i个 节点的竖向强迫位移值， Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值， Δzi+1为下弦杆第i+1个节 点的竖向强迫位移值， 其中， Δzi+1＝Δzoi+1， Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值， Δ xi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值， 其中， Δx1＝0； 当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥 时， 将上弦杆第 i个节点的横向 坐标， 上弦杆第i个节点的竖向坐标， 下弦杆第i个节点的横向坐标， 下弦杆第i个节点的竖 向坐标， 下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入 第二预设公 式， 计算得到上 弦杆第i个节点的横向强迫位移 值和上弦杆第i个节点的竖向强 迫位移值， 第二预设公式如下：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114741925 A 2其中， Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值， Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫 位移值， xi为下弦杆第i个节点的横向坐标， Δxi为下弦杆第 i个节点的横向强迫位移值， 其 中， Δx1＝0， pi为上弦杆第i个节点的横向坐标， qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标， zi为下 弦杆第i个节点的竖向坐标， Δ zi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值； 其中， 当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时， 当上弦杆第i个节点的横向坐 标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时 4.如权利要求3所述的杆件伸缩量的计算方法， 其特征在于， 所述根据平面有限元模型 中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移 值的步骤， 包括： 当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时， 将上弦杆第i个节点的横向坐标， 上弦杆第i 个节点的竖向坐标， 下 弦杆第i个节点的横向坐标， 下 弦杆第i个节 点的竖向坐标， 下 弦杆第 i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节 点的横向强迫位移值代入第三预设公式， 计 算得到上 弦杆第i个节点的横向强迫位移 值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移 值， 第三预 设公式如下： 其中， i的取值范围为[1， n ′]， n′为上弦杆节点的个 数， Δp′i为上弦杆第i个节点的横向 强迫位移值， Δq ′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值， xi‑1为下弦杆第i ‑1个节点的横 向坐标， Δxi‑1为下弦杆第i ‑1个节点的横向强迫位移值， 其中， Δx1＝0， pi为上弦杆第i个节 点的横向坐标， qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标， zi‑1为下弦杆第i ‑1个节点的竖向坐标， Δzi‑1为下弦杆第i ‑1个节点的竖向强迫位移值； 其中， 5.如权利要求1所述的杆件伸缩量的计算方法， 其特征在于， 所述节点坐标包括横向坐 标和竖向坐标， 每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端， 横向坐标较大的一端为v 端， 若杆件两节点的横向坐标一致， 则两节点中竖向坐标较小的一端为u端， 竖向坐标较大 的一端为v端， 所述根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量 的步骤， 包括： 将第j个杆件u端的横向坐标， 第j个杆件u端的竖向坐标， 第j个杆件v端的横向坐标， 第权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114741925 A 3