CN113742959B - 一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质，根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；对有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；根据各个支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；分别对各个活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。本申请将部分活动墩改为制动墩，减小地震荷载下每个制动墩的纵向水平力，降低制动墩的结构尺寸和施工难度，提高结构的安全性。

Description

一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质
技术领域
本申请涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质。
背景技术
随着我国经济建设的发展，内陆交通具有向沿海交通迈进的趋势，而为了解决海岛、海湾、海峡的交通问题，一系列跨海工程建设被提上议事日程。其中，国内目前大多是以修建跨海大桥作为跨海通道的承载结构。
跨海大桥的非通航孔桥的长度一般较长，其桥跨布置会受到桥墩截面阻水率、潮汐等的影响，需采用较大孔跨布置。受风浪、材料供应、作业场地等因素的影响，桥梁结构应保证尽量采用工厂化、标准化的方案进行施工，由于大跨度简支梁受力恒载占比较大，主梁施工对架运设备、施工场地水深要求较高，特别对于跨海铁路桥，墩顶纵向刚度规范有明确要求，由此导致基础规模偏大、工程造价较高。而大跨度连续梁除固定墩外，其对活动墩无墩顶纵向刚度限制，且基础规模比简支梁小，梁高比简支梁低，工程量也相对较小；此外，为了尽可能的减少铁路桥梁伸缩调节器布置数量，应尽可能的加大联长，因此，采用先简支后连续的施工方案的大跨长联结构连续梁，成为跨海大桥非通航孔桥桥跨布置的首选。
然而，国内对大跨长联铁路桥梁工程的建设，尚未有实施案例，而部分联长较短的结构，均采用单一制动墩的约束体系；但是，由于单个制动墩需承受较大的地震纵向水平力，以致制动墩的尺寸规模较大，其不仅加大了制动墩的设计和施工难度，且安全性和经济性较差。
发明内容
本申请提供一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质，以解决相关技术中采用单一制动墩约束体系而导致的制动墩尺寸规模大、施工难度大、安全性差等问题。
第一方面，提供了一种大跨长联结构的计算方法，包括以下步骤：
根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。
一些实施例中，所述荷载包括预应力张拉和/或恒载和/或混凝土收缩徐变和/或活载和/或制动力和/或温度荷载和/或风荷载。
一些实施例中，在所述将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态之后，还包括：
对所述新的目标成桥状态进行静力分析，得到静力分析结果；
根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力。
一些实施例中，在所述根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力之后，还包括：
根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移。
一些实施例中，在所述根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移之后，还包括：
根据所述梁端纵向位移、所述主梁纵向变形量、所述活动墩的数量计算活动墩上的支座上盖板的安装预偏量。
一些实施例中，在所述将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态之后，还包括：
对所述新的目标成桥状态进行动力分析，得到动力分析结果；
根据所述动力分析结果确定大跨长联结构的承载力。
一些实施例中，所述活动墩的墩顶纵向刚度根据所述活动墩的高度以及所述活动墩受冲刷的情况确定。
一些实施例中，所述非线性约束为折线弹簧非线性约束。
第二方面，提供了一种大跨长联结构的计算装置，包括：
模型创建单元，其用于根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
第一计算单元，其用于对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
第二计算单元，其用于根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
约束施加单元，其用于分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
第三计算单元，其用于分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
约束调整单元，其用于将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。
第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行前述的大跨长联结构的计算方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：在满足结构静力的要求的同时，增加了制动墩的数量，减小了制动墩的规模，降低了制动墩的施工难度，提高了结构的安全性。
本申请提供了一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质，包括根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；对有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；根据各个支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；分别对各个活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。本申请通过对各活动墩的不同支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁的受力和变形进行具体分析，并充分考虑各活动墩的支座摩阻力对主梁产生附加轴力的影响，在满足结构静力的要求的情况下，将部分活动墩改为制动墩，使得制动墩的数量增加，以分摊地震荷载下的纵向水平力，从而有效减小地震荷载下每个制动墩的纵向水平力，进而降低了制动墩的结构尺寸和施工难度，并提高了结构的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种大跨长联结构的计算方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的各活动墩墩梁连接处折线弹簧非线性约束的示意图；
图3为常规约束模式下大跨长联结构的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的施加折线弹簧非线性约束后大跨长联结构的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的调整制动墩后大跨长联结构的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种大跨长联结构的计算装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种大跨长联结构的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种大跨长联结构的计算方法、装置及可读存储介质，其能解决相关技术中采用单一制动墩约束体系而导致的制动墩尺寸规模大、施工难度大、安全性差等问题。
图1是本申请实施例提供的一种大跨长联结构的计算方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤S10：根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
本实施例中，边界条件按照常规约束对大跨长联结构的目标成桥状态进行模拟，实现有限元模型的创建。
步骤S20：对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
对于大跨长联结构连续梁而言，各活动墩上的支座竖向反力较大，支座摩阻力对主梁的受力和变形具有较大的影响，而支座摩阻力与支座摩阻系数、墩顶纵向刚度有关，因此，考虑支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁受力和变形的精确计算至关重要；本实施例中，对根据大跨长联结构的目标成桥状态创建的有限元模型施加各工况的静力荷载，该静力荷载可包括预应力张拉、恒载、混凝土收缩徐变、活载、制动力、温度荷载和风荷载中的一种或多种，可根据具体需要进行确定，在此不作限定；然后，按照常规静力的边界约束条件计算每个活动墩上的每个支座的竖向支座反力，并根据每个支座的竖向支座反力和对应支座的支座摩阻系数计算每个活动墩上的每个支座的支座摩阻力，且该支座摩阻力为活动墩和主梁发生滑移前的最大相互作用力；该支座摩阻力的计算公式为Fi,j＝Ni,j×μi,j；其中，Fi,j为第i个活动墩中横向第j个支座的支座摩阻力，Ni,j为第i个活动墩中横向第j个支座成桥状态下的竖向支座反力，μi,j为第i个活动墩中横向第j个支座的支座摩阻系数。
步骤S30：根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
本实施例中，考虑各活动墩的墩顶纵向刚度和支座摩阻力，计算各活动墩上在墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量；其中，主梁最大纵向变形量的计算公式为其中，νi为第i个活动墩在墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量，ki为第i个活动墩墩顶的纵向线刚度，/>为第i个活动墩墩顶横桥向各支座的支座摩阻力的代数和。
更进一步的，在本实施例中，由于活动墩在实际应用中会受到不同程度的水的冲刷(包括桥墩局部冲刷和一般冲刷)，而该冲刷在一定程度上影响活动墩的墩顶纵向刚度，因此，本实施例中的活动墩的墩顶纵向刚度根据所述活动墩的高度以及所述活动墩受冲刷的情况确定，充分考虑了水的冲刷对墩顶纵向刚度的影响，可提高墩顶纵向刚度的计算精度，进而提高主梁最大纵向变形量的计算精度。
步骤S40：分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
本实施例中，对各活动墩的墩梁连接处施加非线性约束，该非线性约束优选为折线弹簧非线性约束，此时，各活动墩的墩梁连接处折线弹簧非线性约束如图2所示。
步骤S50：分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
步骤S60：将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。
本实施例中，对受到折线弹簧非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量进行计算，得到每个活动墩的墩顶主梁纵向变形量，参见图2所示，当墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量νi时，活动墩与主梁发生相同的变形，活动墩对主梁的约束力随着变形线性增加，此时可判定该活动墩未发生滑移，并将其从活动墩约束改为制动墩约束，即将该活动墩设置为制动墩；当墩顶主梁纵向变形量大于主梁最大纵向变形量νi时，活动墩与主梁发生相对滑动，活动墩对主梁的约束力保持恒定不变，此时可判定该活动墩发生滑移，因此无需对其约束方式进行调整，依然为活动墩约束。在满足结构受力要求的情况下，通过将有限元模型中未发生滑移的活动墩调整为制动墩，即可得到新的调整约束后的目标成桥状态。
本申请通过对各活动墩的不同支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁的受力和变形进行具体分析，并充分考虑各活动墩的支座摩阻力对主梁产生附加轴力的影响，在满足结构静力的要求的情况下，将部分活动墩改为制动墩，得到新的目标成桥状态，使得实际成桥状态中的制动墩的数量增加，以分摊地震荷载下的纵向水平力，从而有效减小地震荷载下每个制动墩的纵向水平力，进而降低了制动墩的结构尺寸和施工难度，并提高了结构的安全性。
更进一步的，在本实施例中，在步骤S60之后，还包括以下步骤：
对所述新的目标成桥状态进行静力分析，得到静力分析结果；
根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力。
现有技术中，由于未考虑支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁结构受力及变形的影响，导致主梁受力与实际偏差较大，存在安全隐患；而在本实施例中，通过对调整约束后的目标成桥状态中的各活动墩的不同支座摩阻力和墩顶纵向刚度等进行静力分析得到了准确的弯矩、轴力和剪力等主梁内力，再通过优化主梁的预应力布置形式，得到优化后的主梁内力，使之满足结构受力要求，从而进一步提高桥梁结构的安全性。
更进一步的，在本实施例中，在所述根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力之后，还包括：根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移。
现有技术中，由于未考虑支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁结构受力及变形的影响，导致梁端伸缩变形与实际不符，对列车高速行车产生不利影响；而本实施例中，由于优化后的主梁内力是通过充分考虑各活动墩的不同支座摩阻力、墩顶纵向刚度后得到的，因此，通过优化后的主梁内力进行各工况下的梁端纵向位移的计算，即可得到各工况下准确的梁端最大纵向变形范围，并基于该梁端最大纵向变形范围可精确分析梁端伸缩装置和轨道伸缩装置的位移量，降低运营期间的养护难度和养护成本。
更进一步的，在本实施例中，在所述根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移之后，还包括：根据所述梁端纵向位移、所述主梁纵向变形量、所述活动墩的数量计算活动墩上的支座上盖板的安装预偏量。
本实施例中，通过活动墩的数量及计算得到的墩梁偏移位移(即梁端纵向位移和主梁纵向变形量)来精确定位不同摩阻系数、不同墩顶纵向刚度和不同纵向位置的支座安装时其上盖板的安装预偏量，以保证桥梁架设的准确性和结构的安全性。
更进一步的，在本实施例中，在步骤S60之后，还包括以下步骤：
对所述新的目标成桥状态进行动力分析，得到动力分析结果；
根据所述动力分析结果确定大跨长联结构的承载力。
本实施例中，对新的调整约束后的目标成桥状态建立墩梁一体化的有限元模型，由于该墩梁一体化有限元模型是基于充分考虑各活动墩的不同支座摩阻力、墩顶纵向刚度后得到的调整约束后的目标成桥状态创建的，因此，对其进行结构抗震、车-线-桥的耦合的动力分析，即可确定大跨长联结构的准确承载力，使大跨长联结构按照新的约束体系和承载力进行墩梁连接后，可有效减小地震荷载下原制动墩的水平力，进而降低制动墩的规模和施工难度。
本实施例中，以某跨海大桥非通航孔桥进行举例说明，参见图3所示，该跨海大桥非通航孔桥的桥跨布置为60+2×11×80+60＝1880m，上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用空心墩桩基础；对建立上部结构的有限元模型，并对该有限元模型施加常规约束，即中间布置1个制动墩，其余均为活动墩，且每个桥墩布置2个支座。
假定活动墩墩顶各支座的摩阻系数μ＝0.5，计算得出各支座在墩梁发生滑移前的最大摩阻力F，根据该联连续梁各桥墩的高度和结构构造计算出各墩顶纵向刚度K，得出最不利荷载下墩梁发生滑移前各活动墩的主梁最大纵向变形量，如下表1所示，该表列举了桥墩87号至111号在墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量。
表1各桥墩墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量表
根据上述计算的内力和变形，构建折线弹簧非线性函数，并将其再次施加于有限元模型中，如图4所示。
对有限元模型再次进行计算，可得出最不利荷载组合下各活动墩的墩顶主梁纵向变形量，若各桥墩墩顶计算得到的墩顶主梁纵向变形量小于表1中的主梁最大纵向变形量，即可判定该桥墩墩梁处于未滑移状态，由此，可将该活动墩约束模式调整为制动墩约束模式。
本实施例中，计算出在恒载+活载+制动力+温度荷载+混凝土收缩徐变组合下，在制动墩左右各有2个活动墩尚未出现墩梁滑移，将该5个活动墩修改为制动墩，即制动墩数量可增加为5个，修改后的目标成桥状态模型如图5所示。
对修改后的目标成桥状态模型再次进行计算，可得出，本实施例在恒载+活载+制动力+温度荷载+混凝土收缩徐变组合下，相比于图3中的修改前的目标成桥状态模型，计算得到的梁端纵向位移减小了18％，制动墩附近梁跨轴力增加了约22％；在地震荷载作用组合下，地震纵向水平力分摊为5个制动墩共同承担，单个制动墩桩基的数梁可减小34％。由此可见，本申请提供了有效分析大跨长联连续梁活动墩墩顶纵向刚度和支座摩阻力对结构受力和变形影响的解决思路，为大跨长联结构的设计提供技术支撑。
参见图6所示，本申请实施例还提供了一种大跨长联结构的计算装置，包括：
模型创建单元，其用于根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
第一计算单元，其用于对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
第二计算单元，其用于根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
约束施加单元，其用于分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
第三计算单元，其用于分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
约束调整单元，其用于将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态。
本申请通过对各活动墩的不同支座摩阻力和墩顶纵向刚度对主梁的受力和变形进行具体分析，并充分考虑各活动墩的支座摩阻力对主梁产生附加轴力的影响，在满足结构静力的要求的情况下，将部分活动墩改为制动墩，使得制动墩的数量增加，以分摊地震荷载下的纵向水平力，从而有效减小地震荷载下每个制动墩的纵向水平力，进而降低了制动墩的结构尺寸和施工难度，并提高了结构的安全性。
更进一步的，在本实施例中，所述荷载包括预应力张拉和/或恒载和/或混凝土收缩徐变和/或活载和/或制动力和/或温度荷载和/或风荷载。
更进一步的，在本实施例中，所述装置还包括静力分析单元，其用于：对所述新的目标成桥状态进行静力分析，得到静力分析结果；根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力。
更进一步的，在本实施例中，所述静力分析单元还用于：根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移。
更进一步的，在本实施例中，所述静力分析单元还用于：根据所述梁端纵向位移、所述主梁纵向变形量、所述活动墩的数量计算活动墩上的支座上盖板的安装预偏量。
更进一步的，在本实施例中，所述装置还包括动力分析单元，其用于：对所述新的目标成桥状态进行动力分析，得到动力分析结果；根据所述动力分析结果确定大跨长联结构的承载力。
更进一步的，在本实施例中，所述活动墩的墩顶纵向刚度根据所述活动墩的高度以及所述活动墩受冲刷的情况确定。
更进一步的，在本实施例中，所述非线性约束为折线弹簧非线性约束。
需要说明的是，所属本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和各单元的具体工作过程，可以参考前述大跨长联结构的计算方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上述实施例提供的装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图7所示的大跨长联结构的计算设备上运行。
本申请实施例还提供了一种大跨长联结构的计算设备，包括：通过系统总线连接的存储器、处理器和网络接口，存储器中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器加载并执行，以实现前述的大跨长联结构的计算方法的全部步骤或部分步骤。
其中，网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的大跨长联结构的确定设备的限定，具体的大跨长联结构的确定设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
处理器可以是CPU，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器，或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如视频播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如视频数据、图像数据等)等。此外，存储器可以包括高速随存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件。
本申请施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述的大跨长联结构的计算方法的全部步骤或部分步骤。
本申请实施例实现前述的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的仼何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Onlymemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessmemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种大跨长联结构的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态；
其中，主梁最大纵向变形量的计算公式为：
式中，νi为第i个活动墩在墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量，ki为第i个活动墩的墩顶纵向线刚度，为第i个活动墩墩顶横桥向上各支座的支座摩阻力的代数和。
2.如权利要求1所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于：所述荷载包括预应力张拉和/或恒载和/或混凝土收缩徐变和/或活载和/或制动力和/或温度荷载和/或风荷载。
3.如权利要求1所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于，在所述将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态之后，还包括：
对所述新的目标成桥状态进行静力分析，得到静力分析结果；
根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力。
4.如权利要求3所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于，在所述根据所述静力分析结果调整主梁的预应力布置，得到优化后的主梁内力之后，还包括：
根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移。
5.如权利要求4所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于，在所述根据所述优化后的主梁内力计算得到梁端纵向位移之后，还包括：
根据所述梁端纵向位移、所述主梁纵向变形量、所述活动墩的数量计算活动墩上的支座上盖板的安装预偏量。
6.如权利要求1所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于，在所述将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态之后，还包括：
对所述新的目标成桥状态进行动力分析，得到动力分析结果；
根据所述动力分析结果确定大跨长联结构的承载力。
7.如权利要求1所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于：所述活动墩的墩顶纵向刚度根据所述活动墩的高度以及所述活动墩受冲刷的情况确定。
8.如权利要求1所述的大跨长联结构的计算方法，其特征在于：所述非线性约束为折线弹簧非线性约束。
9.一种大跨长联结构的计算装置，其特征在于，包括：
模型创建单元，其用于根据大跨长联结构的目标成桥状态创建有限元模型；
第一计算单元，其用于对所述有限元模型施加荷载，分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的支座摩阻力；
第二计算单元，其用于根据各个所述支座摩阻力和各个活动墩的墩顶纵向刚度分别计算墩梁发生滑移前的各个活动墩上的主梁最大纵向变形量；
约束施加单元，其用于分别对各个所述活动墩的墩梁连接处施加非线性约束；
第三计算单元，其用于分别计算受到非线性约束后的各个活动墩的墩顶主梁纵向变形量；
约束调整单元，其用于将墩顶主梁纵向变形量小于或等于主梁最大纵向变形量所在的活动墩设置为制动墩，得到新的目标成桥状态；
其中，主梁最大纵向变形量的计算公式为：
式中，νi为第i个活动墩在墩梁发生滑移前的主梁最大纵向变形量，ki为第i个活动墩的墩顶纵向线刚度，为第i个活动墩墩顶横桥向上各支座的支座摩阻力的代数和。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1至8中任一项所述的大跨长联结构的计算方法。
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