第 11 卷 第 2 期 北华大学学报(自然科学版) Vol. 11 No. 2
2010 年 4 月 JOURNAL OF BEIHUA UNIVERSITY(Natural Science) Apr. 2010
文章编号:1009-4822(2010)02-0162-07
悬索的理论计算与实测误差分析
郑丽凤,周新年,巫志龙
(福建农林大学 交通学院,福建 福州 350002)
摘要:以工程索道实测数据为真值,将架空索道抛物线理论( 加氏、堀氏) 和悬链线理论的有荷线形与拉力计算
结果与实测数据分别进行比较分析,结果表明:相对于抛物线理论( 加氏、堀氏) 的计算结果,悬链线理论与实测
值的平均误差率最小、精度最高,堀氏次之,加氏误差最大、精度最低. 悬链线可以正确地描绘悬挂缆索的线形和
拉力.
关键词:悬链线法;抛物线法;实测;误差
中图分类号:S782. 25 文献标识码:A
收稿日期:2009-11-26
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30972359);福建省自然科学基金资助项目(2008J0327,2009J01232).
作者简介:郑丽凤(1972 - ),女,副教授,博士,主要从事生态采运和工程索道研究.
Error Analysis among Theoretical Calculation and
Measure Data of Flexible Cable
ZHENG Li-feng,ZHOU Xin-nian,WU Zhi-long
(Traffic College of Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)
Abstract: By the standard of measuring data in engineering application, the comparison was made among
parabola algorithm,catenary algorithm and measuring data,and the precision is discussed. The results show that
the calculating exactitude of catenary algorithm is higher than that of parabola theories and can correctly predict
the real deformation and loading states of flexible cables.
Key words: catenary method;parabolas method;measure;error
当跨距足够大时,所有的悬挂缆索都可看成是柔软而无刚性的悬链,在此假设条件下建立起来的对悬
挂缆索进行受力分析的计算理论,称为“悬索理论”
[1-2]
. 目前应用较多的悬索理论有抛物线理论和悬链线
理论. 抛物线理论假设竖向荷载沿水平方向均匀分布,而悬链线理论假设竖向荷载沿索弧长均匀分布,当
悬索仅受自重作用时,其真实线形应该是悬链线
[3-5]
,但由于悬链线是超越函数,计算上的困难限制了它的
使用,而抛物线理论是简单的二次代数函数曲线,因此得到了广泛的应用.
到目前为止,比较公认的抛物线理论有日本的加藤诚平(简称加氏)
[6]
、堀高夫(简称堀氏)
[7]
和前苏
联杜尔盖斯基(简称杜氏)
[8]
创立的 3 种计算方法,这 3 种计算方法是目前悬索工程设计计算的主要依
据. 加氏和堀氏均是给定无荷中挠系数求其他无荷参数,对有荷参数加氏先由定索长条件求出悬索有荷拉
力,而后对影响悬索拉力的各因素(弹性伸长、温度变化及支座位移)分别进行补正. 加氏法的拉力计算式