(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 202210886995.0 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区博学路8号 (72)发明人 何东升　肖海珠　黄玲　邱远喜　 潘韬　刘俊锋　 (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 马丽娜 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换 算方法及装置 (57)摘要 本发明涉及斜拉悬索协作体系桥主跨和吊 跨矢跨比换算方法及装置， 其特征在于， 方法包 括步骤： 根据抛物线原理将主缆 分段并确定每段 主缆曲线的曲线方程； 由所述每段主缆曲线的曲 线方程结合主缆水平分力确定吊索区段内主缆 矢高与整个主跨内主缆矢高的对应 关系； 基于所 述索区段内主缆矢高与整个主跨内主缆矢高的 对应关系确定吊跨矢跨比与主跨主缆矢跨比之 间的换算关系。 可在知 道主跨和吊跨的任一矢跨 比后快速确定另一个， 提高计算效率。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115168966 A 2022.10.11 CN 115168966 A 1.一种斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算方法， 其特 征在于， 其包括 步骤： 根据抛物线原理将主缆分段并确定每段主缆曲线的曲线方程； 由所述每段主缆曲线的曲线方程结合主缆水平分力确定吊索区段内主缆矢高与整个 主跨内主缆矢高的对应关系； 基于所述索区段内主缆矢高与整个主跨内主缆矢高的对应关系确定吊跨矢跨比与主 跨主缆矢跨比之间的换算关系。 2.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算方法， 其特征在于， 所述根据抛物线原理将主缆分段并确定每段主缆曲线的曲线方程， 包括 步骤： 将两塔顶主缆理论交点连线的中点作为原点O建立坐标系xy， 且x轴沿纵桥向设置， y轴 沿竖桥向设置； 将主缆按照主梁纯悬吊段、 交叉段以及斜拉段分为五段且依次为左空缆段、 左交叉段、 纯悬吊段、 右交叉 段以及右空缆段； 根据第一公式确定所述每段主缆曲线的曲线方程， 所述第一公式包括： 其中， y0(x)为纯悬吊段的曲线方程， y ′0(x)为y0(x)的一阶导数， y1(x)表示所述右交叉 段的主缆曲线方程， y ′1(x)为y1(x)的一阶导数， y2(x)表示所述右空缆段的主缆曲线方程， y′2(x)为y2(x)的一阶导数， y3(x)表示所述左交叉段的主缆曲线方程， y4(x)表示所述左空 缆段的主缆曲线方程， C为两侧主 塔处主缆端点高差， L为斜拉悬索协作体系桥主跨跨度， Lxd 为纯悬吊段水平长度， Ljc为交叉段水平长度， Lxl为主梁斜拉段和主缆空缆段的水平长度， a0、 a1、 a2均为中间系数， q0为纯悬吊段内主缆荷载集度、 q1为交叉段内主缆荷载集度、 q2为斜 拉段内主缆自身荷载集度， Hq为主缆水平分力。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115168966 A 23.如权利要求2所述的斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算方法， 其特征在于， 所述由所述每段主缆曲线的曲线方程结合主缆水平分力确定吊索区段内主缆矢高与整个 主跨内主缆矢高的对应关系， 包括步骤： 根据第二公式确定所述 吊索区段内主缆矢高与整 个主跨内主缆矢高的对应关系， 所述第二公式为： 其中， f0为吊索区段内主缆矢高， f为整个主跨内主缆矢高。 4.如权利要求3所述的斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算方法， 其特征在于， 所述基于所述索区段内主缆矢高与整个主跨内主缆矢高的对应关系确定吊跨矢跨比与主 跨主缆矢跨比之间的换算关系， 包括 步骤： 根据第三公式确定所述换算关系， 所述第三公式为： 其中， n0为吊跨矢跨比， n 为主跨矢跨比。 5.一种斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算装置， 其特 征在于， 其包括： 曲线方程确定模块， 其用于根据抛物线原 理将主缆分段并确定每段主缆曲线的曲线方 程； 矢高比确定模块， 其用于由所述每段主缆曲线的曲线方程结合主缆水平分力确定吊索 区段内主缆矢高与整个主跨内主缆矢高的对应关系； 换算关系确定模块， 其用于基于所述索区段内主缆矢 高与整个主跨内主缆矢 高的对应 关系确定吊跨矢跨比与主跨主缆矢跨比之间的换算关系。 6.如权利要求5所述的斜拉悬索协作体系桥主跨和吊跨矢跨比换算装置， 其特征在于， 所述曲线方程确定模块， 还用于： 将两塔顶主缆理论交点连线的中点作为原点O建立坐标系xy， 且x轴沿纵桥向设置， y轴 沿竖桥向设置； 将主缆按照纯悬吊段、 交叉段以及斜拉段分为五段且依次为左斜拉段、 左交叉段、 纯悬 吊段、 右交叉 段以及右斜拉段； 根据第一公式确定所述每段主缆曲线的曲线方程， 所述第一公式包括： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115168966 A 3