一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法

1.一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，包括：S1、以承压板几何中心建立局部坐标系Xc-O-Yc；所述Xc轴为桥轴方向，所述Yc轴垂直于所述桥轴方向；在所述局部坐标系Xc-O-Yc中，分别获取各支撑件Bi几何中心的坐标（Bix，Biy）、承压板四周锚拉杆Ti中心的坐标（Tix，Tiy）以及承压板四角Ji点处坐标（Jix，Jiy）；所述支撑件包括：支座和砂箱；S2、在距所述承压板几何中心一侧的异形塔端口处设置竖向反力点，支反力为F，记录所述反力点在所述局部坐标系Xc-O-Yc中的坐标（Fx,Fy）； 其中：距 轴偏心距为Fx，距 轴偏心距为Fy；S3、基于空间平截面假定，获取以最大级荷载作用下承压板四角J1~J4竖向位移 、各支撑件中心Bi压缩量 ；构建承压板转动平面拟合方程；S4、将承压板四周各锚拉杆Ti中心的坐标（Tix，Tiy）代入所述承压板转动平面拟合方程，获得各锚杆中心处的变形值 ；并根据锚杆伸长量 ，计算得承压板各锚杆轴力；S5、根据所述承压板各锚杆轴力，求解锚杆轴力对承压板合力；S6、根据所述反力点坐标（Fx,Fy）及支反力F，求解支反力对承压板合力；S7、根据锚杆轴力对承压板合力、支反力对承压板合力、各支撑件在支反力F作用下变形 、各支撑件距 轴偏心距及距 轴偏心距，建立受力平衡方程求解支座及砂箱刚度。 2.如权利要求1所述的一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：基于空间平截面假定，获取以最大级荷载作用下承压板四角J1~J4竖向位移 、各支撑件中心Bi压缩量 ；按照最小二乘法求解承压板转动平面，求解承压板空间转动平面方程 ；其中 A、B、C 为空间平面方程系数，令 ，则空间平面方程系数求解可按公式（1）计算；（1）公式（1）中计算元素见公式（2）；(2)式中： 表示X的转置矩阵。 3.如权利要求1所述的一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：将承压板四周各锚拉杆Ti中心的坐标（Tix，Tiy）代入所述承压板转动平面拟合方程，获得各锚杆中心处的变形值 ；所述变形值 为锚杆在支反力F作用下的锚杆伸长量 ，根据获得锚杆伸长量 后其轴力通过公式（3）计算；（3）公式（3）中 为锚杆伸长量， 为锚杆Ti推测轴力， L 为锚杆Ti无粘结长度， A 为锚杆断面面积， E 为锚杆弹性模量；其中： L、A、E 均为设计参数。 4.如权利要求1所述的一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：根据所述承压板各锚杆轴力、各锚杆距 轴偏心距Tix及距 轴偏心距Tiy，按照公式（4）求得m根锚杆对承压板 轴弯矩，按照公式（5）求得m根锚杆对承压板 轴弯矩，按照公式（6）求得m根锚杆对承压板的轴力，承压板以受压为正，受拉为负；(4)(5)(6)式中： 表示锚杆Ti轴力； 表示m根锚杆对承压板 轴弯矩； 表示m根锚杆对承压板 轴弯矩； 表示m根锚杆对承压板的轴力。 5.如权利要求4所述的一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，所述步骤S6，包括：根据所述反力点距 轴偏心距Fx，距 轴偏心距Fy及支反力F，按照公式（7）获得支反力对承压板 轴弯矩，按照公式（8）获得支反力对承压板 轴弯矩；(7)(8)式中： 表示支反力对承压板 轴弯矩， 表示支反力对承压板 轴弯矩。 6.如权利要求5所述的一种异形塔固结系统支撑件刚度识别的方法，其特征在于，所述步骤S7包括：根据锚杆轴力对承压板合力、支反力对承压板合力、各支撑件在支反力F作用下变形 、各支撑件距 轴偏心距 及距 轴偏心距 ，设支撑件Bi的刚度为 ，建立以下方程：绕 轴弯矩平衡(9)绕 轴弯矩平衡(10)承压板之轴力平衡(11)当所述固结系统由3个支撑件组成时，n=3，按公式(9)~(11)联立方程结算3个支撑件的刚度。