CN111222193B - 一种确定悬索桥主缆线形的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定悬索桥主缆线形的方法，包括以下步骤：首先用水平和竖向弹簧代替桥塔，其次循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥‑弹簧模型，然后循环调整左右两个锚跨，并整合包含主跨、左右边跨、左右锚跨的五跨桥‑弹簧模型，再建立有初始内力的桥塔模型，接着整合全桥模型，最后拆除部件退回空缆状态。本发明考虑锚跨、桥塔压缩、主索鞍偏移、散索鞍转动等影响因素，可便捷地实现成桥状态及空缆状态下精确确定悬索桥主缆线形。
Description
技术领域
本发明属于桥梁设计领域，特别涉及一种确定悬索桥主缆线形的方法。
背景技术
在当前桥梁设计和建设中，悬索桥是一种受到广泛欢迎的桥型。因为它能够跨越很大的跨度，并且具有结构轻盈、造型美观的优点，所以备受工程师们的青睐。近年来，世界范围内大跨度悬索桥的设计和建造规模越来越大，我国也十分热衷于修建大跨度的悬索桥，世界十大跨度悬索桥中有半数以上位于中国，例如2019年10月开通的武汉杨泗港长江大桥，该桥跨径布置为465m+1700m+465m，现在是中国第一大跨径悬索桥。目前建设中的南京仙新路过江通道跨长江悬索桥主跨为1760m，建成后将再次刷新我国的悬索桥跨径纪录。
然而，主缆找形问题一直以来都是工程界和学术界的焦点。在悬索桥的施工过程中，要求精确控制主缆的架设线形，这就要根据设计阶段中精确的成桥线形，反算出施工中的各项控制参数。直至目前，主缆找形的方法主要有解析法、有限元法、解析法与有限元法的迭代算法。解析法的计算思路明确，多使用分段抛物线理论或分段悬链线理论，先计算出成桥状态的主缆线形，然后根据无应力索长相等的原则计算出施工阶段的主缆线形。解析法以已知的吊杆力为前提，然而在获取吊杆力时通常采用近似求解的方法，其结果往往是不够精确的。有限元法基于有限位移理论，通过结构的非线性迭代计算，不断更新节点位置和单元内力，进而确定主缆线形。目前已有的有限元方法大多没有考虑锚跨的影响，也没有考虑桥塔压缩、主索鞍偏移、散索鞍转动等因素，使得计算结果不够精确，与工程实际产生偏离。解析法与有限元法的迭代算法先根据初始吊杆力，通过解析法计算主缆线形，再使用有限元软件，考虑主缆-吊杆-加劲梁的相互作用，获取更为精确的吊杆力，循环迭代实现主缆的精确找形，虽然精度较之解析法有所提高，但计算过程复杂。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明提供一种考虑锚跨、桥塔压缩、主索鞍偏移、散索鞍转动等影响因素，可便捷地实现成桥状态及空缆状态下精确确定悬索桥主缆线形的方法。
技术方案：本发明提出一种确定悬索桥主缆线形的方法，包括如下步骤：
(1)用弹簧代替桥塔：用水平和竖向弹簧代替桥塔，令水平弹簧和竖向弹簧的刚度分别和桥塔的侧弯刚度和压缩刚度相等；
(2)循环调整三跨桥-弹簧模型：循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥-弹簧模型，具体的调整主缆跨中高程和调整左塔IP点横坐标、调整右塔IP点横坐标、调整两塔IP点纵坐标和调整上吊点横坐标；令主缆跨中高程、左右桥塔IP点的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求；
(3)循环调整左右两个锚跨：循环调整左右两个锚跨，令在受力后散索点在计算中不发生移动，并且散索鞍的倾角和第一边跨单元的应变保持不变；
(4)整合五跨桥-弹簧模型：整合包含主跨、左右边跨、左右锚跨的五跨桥-弹簧模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后模型处于平衡态；
(5)建立有初始内力的桥塔模型：建立有初始内力的桥塔模型，令桥塔在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔不产生新的压缩变形；
(6)整合全桥模型：整合全桥模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形；
(7)拆除部件退回空缆状态：拆除部件退回空缆状态，并获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
进一步的，所述步骤(1)中用水平和竖向弹簧代替桥塔的具体方法如下：首先分别建立左塔和右塔的裸塔模型，在无重力的情况下通过在塔顶施加单位水平力和竖向力计算出桥塔的侧弯刚度和压缩刚度，然后设置合适的弹簧参数，包括弹簧的长度、横截面积和弹性模量，使得水平弹簧和竖向弹簧的刚度分别和桥塔的侧弯刚度和压缩刚度相等。
进一步的，所述步骤(2)中循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥-弹簧模型的具体步骤如下：
(2.1)调整主缆跨中高程和调整左塔IP点横坐标：在上一次计算的结果坐标中，如果左塔IP点偏向外侧、主缆跨中高程偏向下方，则主跨主缆初应变＝上次主跨主缆终应变*主跨放大系数；如果左塔IP点偏向内侧、主缆跨中高程偏向下方，则左边跨主缆初应变＝上次左边跨主缆终应变*左边跨放大系数；如果左塔IP点偏向外侧、主缆跨中高程偏向上方，则左边跨主缆初应变＝上次左边跨主缆终应变*左边跨缩小系数；如果左塔IP点偏向内侧、主缆跨中高程偏向上方，则主跨主缆初应变＝上次主跨主缆终应变*主跨缩小系数；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；其中主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.2)调整右塔IP点横坐标：在上一次计算的结果坐标中，如果右塔IP点偏向内侧，则右边跨主缆初应变＝上次右边跨主缆终应变*右边跨放大系数；如果右塔IP点偏向外侧，则右边跨主缆初应变＝上次右边跨主缆终应变*右边跨缩小系数；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.3)调整两塔IP点纵坐标：左、右塔IP点初始纵坐标＝上次左、右塔IP点结果纵坐标+上次左、右塔IP点纵坐标误差值；左、右侧竖向弹簧支点纵坐标＝上次左、右侧竖向弹簧支点纵坐标+上次左、右塔IP点纵坐标误差值，上述纵坐标误差值＝设计纵坐标-上一次计算的结果纵坐标；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.4)调整上吊点横坐标：主跨上吊点初始横坐标＝上次主跨上吊点初始横坐标+上次主跨上吊点横坐标误差值，上述横坐标误差值＝设计横坐标-上一次计算的结果横坐标；其余所有节点坐标和单元初应变均采用上次初始值，重新建模计算并进行精度判别；经过对三跨桥-弹簧模型多次循环调整运算，使得主缆跨中高程、左右桥塔IP点的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求。
进一步的，所述步骤(3)中循环调整左右两个锚跨的具体方法如下：以左边跨为例，首次计算时将左锚跨主缆和左第一边跨主缆的初应变均按照步骤(2)的输出值设置，此后在上一次计算中，如果左散索点向右移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨放大系数；如果左散索点向左移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨缩小系数，重新建模计算并进行精度判别；右边跨同理；经过对左右两个锚跨多次调整运算，使得在受力后散索点在计算中不发生移动，并且散索鞍的倾角和第一边跨单元的应变保持不变。
进一步的，所述步骤(4)中整合五跨桥-弹簧模型的具体方法如下：主跨、左右边跨和弹簧的节点和初始坐标和单元初应变按照步骤(2)输出的值设置，左右锚跨和左右散索鞍的初始坐标和单元初应变按照步骤(3)输出的值设置；在重力荷载下计算一次，验证整合后的五跨桥-弹簧模型处于平衡态。
进一步的，所述步骤(5)中建立有初始内力的桥塔模型的具体方法如下：首先在调整完成的五跨的桥-弹簧模型中提取出左右塔顶竖向弹簧的结果应变，并计算出弹簧内力，然后在桥塔模型上施加与弹簧内力等大的竖向力，计算出桥塔的压缩量，再建立出预先抬高的桥塔模型并施加相同的竖向力，接着提取出此时桥塔内所有单元的应变值，最后建立出有初始内力的桥塔模型，使得桥塔在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔不产生新的压缩变形。
进一步的，所述步骤(6)中整合全桥模型的具体方法如下：将步骤(4)中得到的五跨桥-弹簧模型中的弹簧替换为步骤(5)中建立的有初始内力的桥塔，删除桥塔上施加的塔顶集中力，并将塔顶节点与主缆IP点在纵桥向、横桥向和竖向耦合，将主梁梁端与桥塔下横梁上的节点在竖向耦合，其余均按照步骤(4)和步骤(5)中设置的初始值设置；在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形。
进一步的，所述步骤(7)中拆除部件退回空缆状态的具体方法如下：解除主缆IP点与桥塔的纵桥向耦合，删除或杀死主梁、桥面板、吊杆等部件，其余均按照步骤(6)中全桥模型的初始值设置，在重力场中运算一次，获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明完全依托于有限元软件平台进行悬索桥主缆线形的计算，可避免处理大量复杂的公式，可操作性强。
(2)本发明考虑了锚跨、桥塔压缩、主索鞍偏移、散索鞍转动等影响因素，更加贴近于工程实际，计算精度高。
(3)本发明计算后可以获得调整完成的全桥有限元模型，可作为后续桥梁抗风抗震等分析的基础，通用性、可迁移性好。
(4)本发明一步操作即可将模型从成桥状态退回空缆状态，便捷有效。
(5)本发明可获得空缆线形、索鞍预偏量、索夹安装位置等关键施工参数。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为具体实施例中用水平和竖向弹簧代替桥塔的示意图；
图3为具体实施例中循环调整三跨桥-弹簧模型的具体方法流程图；
图4为具体实施例中三跨桥-弹簧模型的示意图；
图5为具体实施例中左右锚跨模型的示意图；
图6为具体实施例中五跨桥-弹簧模型的示意图；
图7为具体实施例中全桥模型的示意图；
图8为具体实施例中空缆状态的全桥模型示意图。
图中有：主跨主缆1、左边跨主缆2、右边跨主缆3、左锚跨主缆4、右锚跨主缆5、吊杆6、主梁7、桥塔8、水平弹簧9、竖向弹簧10、左散索点11、右散索点12、左散索鞍13、右散索鞍14、左塔IP点15、右塔IP点16。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，该方法包括以下步骤：
(1)在有限元软件中用水平和竖向弹簧代替桥塔，使得水平弹簧和竖向弹簧的刚度分别和桥塔的侧弯刚度和压缩刚度相等。
(2)循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥-弹簧模型，使得主缆跨中高程、左右桥塔IP点的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求。
(3)循环调整左右两个锚跨，使得在受力后散索点在计算中不发生移动，并且散索鞍的倾角和第一边跨单元的应变保持不变。
(4)整合包含主跨、左右边跨、左右锚跨的五跨桥-弹簧模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后模型处于平衡态。
(5)建立有初始内力的桥塔模型，使得桥塔在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔不产生新的压缩变形。
(6)整合全桥模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形。
(7)拆除部件退回空缆状态，并获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
进一步的，所述步骤(1)中用水平和竖向弹簧代替桥塔的具体方法如下：如图2所示，首先分别建立左塔和右塔的裸塔模型，在无重力的情况下通过在塔顶施加单位水平力和竖向力计算出桥塔8的侧弯刚度和压缩刚度，然后设置合适的弹簧参数，包括弹簧的长度、横截面积和弹性模量，使得水平弹簧9和竖向弹簧10的刚度分别和桥塔8的侧弯刚度和压缩刚度相等。
进一步的，所述步骤(2)中循环调整三跨桥-弹簧模型的具体方法如图3所示，包括调整主缆1跨中高程和调整左塔IP点15横坐标、调整右塔IP点16横坐标、调整两塔IP点15、16纵坐标和调整上吊点横坐标等步骤，三跨桥-弹簧模型如图4所示。
图3中调整主缆跨中高程和调整左塔IP点15横坐标的方法如下：在上一次计算的结果坐标中，如果左塔IP点15偏向外侧、主缆跨中高程偏向下方，则主跨主缆1初应变＝上次主跨主缆1终应变*主跨放大系数；如果左塔IP点15偏向内侧、主缆跨中高程偏向下方，则左边跨主缆2初应变＝上次左边跨主缆2终应变*左边跨放大系数；如果左塔IP点15偏向外侧、主缆跨中高程偏向上方，则左边跨主缆2初应变＝上次左边跨主缆2终应变*左边跨缩小系数；如果左塔IP点15偏向内侧、主缆跨中高程偏向上方，则主跨主缆1初应变＝上次主跨主缆1终应变*主跨缩小系数。其余所有节点坐标和单元初应变(不含主梁7)均采用上次结果值。主梁7上的节点仍采用设计坐标值，主梁7单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别。
图3中调整右塔IP点16横坐标的方法如下：在上一次计算的结果坐标中，如果右塔IP点16偏向内侧，则右边跨主缆3初应变＝上次右边跨主缆3终应变*右边跨放大系数；如果右塔IP点16偏向外侧，则右边跨主缆3初应变＝上次右边跨主缆3终应变*右边跨缩小系数。其余所有节点坐标和单元初应变(不含主梁7)均采用上次结果值。主梁7上的节点仍采用设计坐标值，主梁7单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别。
图3中调整两塔IP点15、16纵坐标的方法如下：左(右)塔IP点15(16)初始纵坐标＝上次左(右)塔IP点15(16)结果纵坐标+上次左(右)塔IP点15(16)纵坐标误差值；左(右)侧竖向弹簧10支点纵坐标＝上次左(右)侧竖向弹簧10支点纵坐标+上次左(右)塔IP点15(16)纵坐标误差值，上述纵坐标误差值＝设计纵坐标-上一次计算的结果纵坐标。其余所有节点坐标和单元初应变(不含主梁7)均采用上次结果值。主梁7上的节点仍采用设计坐标值，主梁7单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别。
图3中调整上吊点横坐标的方法如下：主跨上吊点初始横坐标＝上次主跨上吊点初始横坐标+上次主跨上吊点横坐标误差值，上述横坐标误差值＝设计横坐标-上一次计算的结果横坐标。其余所有节点坐标和单元初应变均采用上次初始值，重新建模计算并进行精度判别。经过对三跨桥-弹簧模型多次循环调整运算，使得主缆跨中高程、左右桥塔IP点15、16的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求。
进一步的，所述步骤(3)中循环调整左右两个锚跨的具体方法如下：如图5所示，以左锚跨为例，首次计算时将左锚跨主缆4和左第一边跨主缆2的初应变均按照步骤(2)的输出值设置，此后在上一次计算中，如果左散索点11向右移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨放大系数；如果左散索点11向左移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨缩小系数，重新建模计算并进行精度判别。右锚跨同理。经过对左右两个锚跨多次调整运算，使得在受力后散索点11、12在计算中不发生移动，并且散索鞍13、14的倾角和第一边跨单元2、3的应变保持不变。
进一步的，所述步骤(4)中整合五跨桥-弹簧模型的具体方法如下：如图6所示，主跨1、左右边跨2、3和弹簧9、10的节点和初始坐标和单元初应变按照步骤(2)输出的值设置，左右锚跨4、5和左右散索鞍13、14的初始坐标和单元初应变按照步骤(3)输出的值设置。在重力荷载下计算一次，验证整合后的五跨桥-弹簧模型处于平衡态。
进一步的，所述步骤(5)中建立有初始内力的桥塔模型的具体方法如下：首先在调整完成的五跨的桥-弹簧模型中提取出左右塔顶竖向弹簧10的结果应变，并计算出弹簧内力，然后在桥塔模型8上施加与弹簧内力等大的竖向力，计算出桥塔8的压缩量，再建立出预先抬高的桥塔模型8并施加相同的竖向力，接着提取出此时桥塔8内所有单元的应变值，最后建立出有初始内力的桥塔模型8，使得桥塔8在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔8不产生新的压缩变形。
进一步的，所述步骤(6)中整合全桥模型的具体方法如下：如图7所示，将步骤(4)中得到的五跨桥-弹簧模型中的弹簧9、10替换为步骤(5)中建立的有初始内力的桥塔8，删除桥塔8上施加的塔顶集中力，并将塔顶节点与主缆IP点15、16在纵桥向、横桥向和竖向耦合，将主梁7梁端与桥塔8下横梁上的节点在竖向耦合，其余均按照步骤(4)和步骤(5)中设置的初始值设置。在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形。
进一步的，所述步骤(7)中拆除部件退回空缆状态的具体方法如下：如图8所示，解除主缆IP点15、16与桥塔8的纵桥向耦合，删除或杀死主梁7、桥面板、吊杆6等部件，其余均按照步骤(6)中全桥模型的初始值设置，在重力场中运算一次，获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
Claims (8)
1.一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用弹簧代替桥塔：用水平和竖向弹簧代替桥塔，令水平弹簧和竖向弹簧的刚度分别和桥塔的侧弯刚度和压缩刚度相等；
(2)循环调整三跨桥-弹簧模型：循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥-弹簧模型，具体的调整主缆跨中高程和调整左塔IP点横坐标、调整右塔IP点横坐标、调整两塔IP点纵坐标和调整上吊点横坐标；令主缆跨中高程、左右桥塔IP点的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求；
(3)循环调整左右两个锚跨：循环调整左右两个锚跨，令在受力后散索点在计算中不发生移动，并且散索鞍的倾角和第一边跨单元的应变保持不变；
(4)整合五跨桥-弹簧模型：整合包含主跨、左右边跨、左右锚跨的五跨桥-弹簧模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后模型处于平衡态；
(5)建立有初始内力的桥塔模型：建立有初始内力的桥塔模型，令桥塔在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔不产生新的压缩变形；
(6)整合全桥模型：整合全桥模型，在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形；
(7)拆除部件退回空缆状态：拆除部件退回空缆状态，并获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
2.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(1)中用水平和竖向弹簧代替桥塔的具体方法如下：首先分别建立左塔和右塔的裸塔模型，在无重力的情况下通过在塔顶施加单位水平力和竖向力计算出桥塔的侧弯刚度和压缩刚度，然后设置合适的弹簧参数，包括弹簧的长度、横截面积和弹性模量，使得水平弹簧和竖向弹簧的刚度分别和桥塔的侧弯刚度和压缩刚度相。
3.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(2)中循环调整主跨和左右两边跨的三跨桥-弹簧模型的具体步骤如下：
(2.1)调整主缆跨中高程和调整左塔IP点横坐标：在上一次计算的结果坐标中，如果左塔IP点偏向外侧、主缆跨中高程偏向下方，则主跨主缆初应变＝上次主跨主缆终应变*主跨放大系数；如果左塔IP点偏向内侧、主缆跨中高程偏向下方，则左边跨主缆初应变＝上次左边跨主缆终应变*左边跨放大系数；如果左塔IP点偏向外侧、主缆跨中高程偏向上方，则左边跨主缆初应变＝上次左边跨主缆终应变*左边跨缩小系数；如果左塔IP点偏向内侧、主缆跨中高程偏向上方，则主跨主缆初应变＝上次主跨主缆终应变*主跨缩小系数；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；其中主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.2)调整右塔IP点横坐标：在上一次计算的结果坐标中，如果右塔IP点偏向内侧，则右边跨主缆初应变＝上次右边跨主缆终应变*右边跨放大系数；如果右塔IP点偏向外侧，则右边跨主缆初应变＝上次右边跨主缆终应变*右边跨缩小系数；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.3)调整两塔IP点纵坐标：左、右塔IP点初始纵坐标＝上次左、右塔IP点结果纵坐标+上次左、右塔IP点纵坐标误差值；左、右侧竖向弹簧支点纵坐标＝上次左、右侧竖向弹簧支点纵坐标+上次左、右塔IP点纵坐标误差值，上述纵坐标误差值＝设计纵坐标-上一次计算的结果纵坐标；其余所有节点坐标和单元初应变即不含主梁均采用上次结果值；主梁上的节点仍采用设计坐标值，主梁单元不赋予初应变，重新建模计算并进行精度判别；
(2.4)调整上吊点横坐标：主跨上吊点初始横坐标＝上次主跨上吊点初始横坐标+上次主跨上吊点横坐标误差值，上述横坐标误差值＝设计横坐标-上一次计算的结果横坐标；其余所有节点坐标和单元初应变均采用上次初始值，重新建模计算并进行精度判别；经过对三跨桥-弹簧模型多次循环调整运算，使得主缆跨中高程、左右桥塔IP点的横纵坐标、所有上吊点的横坐标和所有下吊点的横纵坐标都满足精度要求。
4.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(3)中循环调整左右两个锚跨的具体方法如下：以左边跨为例，首次计算时将左锚跨主缆和左第一边跨主缆的初应变均按照步骤(2)的输出值设置，此后在上一次计算中，如果左散索点向右移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨放大系数；如果左散索点向左移动，则此次设置的左锚跨初应变＝上次左锚跨初应变*锚跨缩小系数，重新建模计算并进行精度判别；右边跨同理；经过对左右两个锚跨多次调整运算，使得在受力后散索点在计算中不发生移动，并且散索鞍的倾角和第一边跨单元的应变保持不变。
5.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(4)中整合五跨桥-弹簧模型的具体方法如下：主跨、左右边跨和弹簧的节点和初始坐标和单元初应变按照步骤(2)输出的值设置，左右锚跨和左右散索鞍的初始坐标和单元初应变按照步骤(3)输出的值设置；在重力荷载下计算一次，验证整合后的五跨桥-弹簧模型处于平衡态。
6.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(5)中建立有初始内力的桥塔模型的具体方法如下：首先在调整完成的五跨的桥-弹簧模型中提取出左右塔顶竖向弹簧的结果应变，并计算出弹簧内力，然后在桥塔模型上施加与弹簧内力等大的竖向力，计算出桥塔的压缩量，再建立出预先抬高的桥塔模型并施加相同的竖向力，接着提取出此时桥塔内所有单元的应变值，最后建立出有初始内力的桥塔模型，使得桥塔在受到与竖向弹簧内力等大的竖向压力时，桥塔不产生新的压缩变形。
7.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(6)中整合全桥模型的具体方法如下：将步骤(4)中得到的五跨桥-弹簧模型中的弹簧替换为步骤(5)中建立的有初始内力的桥塔，删除桥塔上施加的塔顶集中力，并将塔顶节点与主缆IP点在纵桥向、横桥向和竖向耦合，将主梁梁端与桥塔下横梁上的节点在竖向耦合，其余均按照步骤(4)和步骤(5)中设置的初始值设置；在重力荷载下计算一次，验证整合后全桥模型处于平衡态，并获取成桥状态的主缆线形。
8.根据权利要求1所述的一种确定悬索桥主缆线形的方法，其特征在于，所述步骤(7)中拆除部件退回空缆状态的具体方法如下：解除主缆IP点与桥塔的纵桥向耦合，删除或杀死主梁、桥面板、吊杆等部件，其余均按照步骤(6)中全桥模型的初始值设置，在重力场中运算一次，获取空缆状态的主缆线形和主索鞍预偏量、散索鞍预偏角、索夹安装位置等施工关键参数。
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