CN114741925B - 杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括：根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。通过本发明，解决了现有技术中计算设置预拱度所需的杆件伸缩量时，计算难度较高，工作量较大，计算精度难以保证的问题。

Description

杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
大跨度桥梁一般均设置预拱度(预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量)，而上加劲华伦式连续钢桁梁桥是一种较为新颖的结构形式，目前已建成的案例较少，因此，有必要研究一种操作简便、结果准确且适应性强的预拱度设置方法。钢桁梁桥的预拱度一般通过伸长或缩短部分上弦杆或下弦杆来实现，因此设置预拱度的核心在于得到杆件伸缩量。
现有技术方案中，根据选取的上弦杆通过影响矩阵及非线性规划的方法来调整部分上弦杆伸缩量，从而对上加劲华伦式连续钢桁梁桥的预拱度进行设置。但是，这种方法需要根据选取的上弦杆计算出影响矩阵，还要进行非线性规划，计算难度较高，工作量较大，计算精度难以保证。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种杆件伸缩量的计算方法、装置、设备及可读存储介质。旨在解决现有技术中计算设置预拱度所需的杆件伸缩量时，计算难度较高，工作量较大，计算精度难以保证的问题。
第一方面，本发明提供一种杆件伸缩量的计算方法，所述杆件伸缩量的计算方法包括：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。
可选的，所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移的步骤，包括：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值；
将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移。
可选的，所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤包括：
将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i+1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0；
当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时
可选的，所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤，包括：
当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
可选的，所述节点坐标包括横向坐标和竖向坐标，每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端，横向坐标较大的一端为v端，若杆件两节点的横向坐标一致，则两节点中竖向坐标较小的一端为u端，竖向坐标较大的一端为v端，所述根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量的步骤，包括：
将第j个杆件u端的横向坐标，第j个杆件u端的竖向坐标，第j个杆件v端的横向坐标，第j个杆件v端的竖向坐标，第j个杆件u端的横向位移，第j个杆件u端的竖向位移，第j个杆件v端的横向位移以及第j个杆件v端的竖向位移代入第四预设公式，计算得到第j个杆件伸缩量，第四预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，Δsj为第j个杆件伸缩量，cj第j个杆件v端的横向坐标，Δcj第j个杆件v端的横向位移，aj为第j个杆件u端的横向坐标，Δaj第j个杆件u端的横向位移，dj为第j个杆件v端的竖向坐标，Δdj为第j个杆件v端的竖向位移，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，Δbj为第j个杆件u端的竖向位移。
可选的，所述根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载的步骤，包括：
将各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量代入第五预设公式，计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载，第五预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，ΔTj为第j个杆件的等效温度荷载，Δsj为第j个杆件伸缩量，α为杆件材料的线膨胀系数，aj为第j个杆件u端的横向坐标，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，cj为第j个杆件v端的横向坐标，dj为第j个杆件v端的竖向坐标。
可选的，所述根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量的步骤，包括：
计算实际所需预拱度最大值与所述理论预拱度的最大值的比值，得到修正系数；
根据所述修正系数对所述各个杆件伸缩量进行修正，得到修正后的各个杆件伸缩量。
第二方面，本发明还提供一种杆件伸缩量的计算装置，所述杆件伸缩量的计算装置包括：
第一计算模块，用于根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
第二计算模块，用于根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
第三计算模块，用于根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
获取模块，用于将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
修正模块，用于根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。
第三方面，本发明还提供一种杆件伸缩量的计算设备，所述杆件伸缩量的计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的杆件伸缩量的计算程序，其中所述杆件伸缩量的计算程序被所述处理器执行时，实现如上所述的杆件伸缩量的计算方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有杆件伸缩量的计算程序，其中所述杆件伸缩量的计算程序被处理器执行时，实现如上所述的杆件伸缩量的计算方法的步骤。
本发明中，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。通过本发明，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值，通过基本计算即可得到各个杆件伸缩量和理论预拱度的最大值，再根据实际所需预拱度最大值和理论预拱度的最大值即可快速准确的得到修正后的各个杆件伸缩量，不再需要进行复杂的影响矩阵和非线性规划计算才能得到杆件伸缩量，计算难度降低，工作量减小，计算精度得到了提高，解决了现有技术中计算设置预拱度所需的杆件伸缩量时，计算难度较高，工作量较大，计算精度难以保证的问题。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的杆件伸缩量的计算设备的硬件结构示意图；
图2为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的N形式钢桁梁桥示意图；
图4为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的三角式钢桁梁桥示意图；
图5为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的华伦式钢桁梁桥示意图；
图6为本发明杆件伸缩量的计算装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供一种杆件伸缩量的计算设备。
参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的杆件伸缩量的计算设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，杆件伸缩量的计算设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及杆件伸缩量的计算程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的杆件伸缩量的计算程序，并执行本发明实施例提供的杆件伸缩量的计算方法。
第二方面，本发明实施例提供了一种杆件伸缩量的计算方法。
一实施例中，参照图2，图2为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的流程示意图。如图2所示，杆件伸缩量的计算方法，包括：
步骤S10，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
本实施例中，读取平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移。其中，平面有限元模型的各项参数基于空间有限元模型进行调整。
进一步地，一实施例中，步骤S10包括：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值；
将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移。
本实施例中，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值，即可计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值，再将上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，即可得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移。
进一步地，一实施例中，所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤包括：
将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i+1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0；
当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时
本实施例中，通过建模计算和有限元分析计算得到下弦杆各个节点的预拱度数值，将下弦杆第i个节点和第i-1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i-1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i-1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数；
具体地，参照图3，图3为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的N形式钢桁梁桥示意图。如图3所示，1表示下弦杆，2表示腹杆，3表示上弦杆，4表示加劲弦杆，5表示吊杆，N形式钢桁梁桥上弦杆和下弦杆的节点数目以及杆件数目一致，n取值为49，共包含48个上弦杆和48个下弦杆。参照图4，图4为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的三角式钢桁梁桥示意图。如图4所示，1表示下弦杆，2表示腹杆，3表示上弦杆，4表示加劲弦杆，5表示吊杆，三角式钢桁梁桥，上弦杆比下弦杆的节点数目以及杆件数目多一个，n取值为50，共包含48个上弦杆和49个下弦杆。参照图5，图5为本发明杆件伸缩量的计算方法一实施例的华伦式钢桁梁桥示意图。如图5所示，1表示下弦杆，2表示腹杆，3表示上弦杆，4表示加劲弦杆，5表示吊杆，6表示下弦杆节点，7表示上弦杆节点，华伦式钢桁梁桥，上弦杆和下弦杆的节点数目以及杆件数目一致，n取值为49，共包含48个上弦杆和48个下弦杆。
继续参照图3和图4，当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时
进一步地，一实施例中，所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤，包括：
当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
本实施例中，继续参照图5，当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
步骤S20，根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
本实施例中，根据各个杆件的节点位移以及节点坐标进行计算，即可得到各个杆件伸缩量。
进一步地，一实施例中，所述节点坐标包括横向坐标和竖向坐标，每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端，横向坐标较大的一端为v端，若杆件两节点的横向坐标一致，则两节点中竖向坐标较小的一端为u端，竖向坐标较大的一端为v端，所述根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量的步骤，包括：
将第j个杆件u端的横向坐标，第j个杆件u端的竖向坐标，第j个杆件v端的横向坐标，第j个杆件v端的竖向坐标，第j个杆件u端的横向位移，第j个杆件u端的竖向位移，第j个杆件v端的横向位移以及第j个杆件v端的竖向位移代入第四预设公式，计算得到第j个杆件伸缩量，第四预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，Δsj为第j个杆件伸缩量，cj第j个杆件v端的横向坐标，Δcj第j个杆件v端的横向位移，aj为第j个杆件u端的横向坐标，Δaj第j个杆件u端的横向位移，dj为第j个杆件v端的竖向坐标，Δdj为第j个杆件v端的竖向位移，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，Δbj为第j个杆件u端的竖向位移。
本实施例中，每个节点坐标包括横向坐标和竖向坐标，每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端，横向坐标较大的一端为v端，若杆件两节点的横向坐标一致，则两节点中竖向坐标较小的一端为u端，竖向坐标较大的一端为v端。将第j个杆件u端的横向坐标，第j个杆件u端的竖向坐标，第j个杆件v端的横向坐标，第j个杆件v端的竖向坐标，第j个杆件u端的横向位移，第j个杆件u端的竖向位移，第j个杆件v端的横向位移以及第j个杆件v端的竖向位移代入第四预设公式，即可计算得到第j个杆件伸缩量，第四预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，Δsj为第j个杆件伸缩量，cj第j个杆件v端的横向坐标，Δcj第j个杆件v端的横向位移，aj为第j个杆件u端的横向坐标，Δaj第j个杆件u端的横向位移，dj为第j个杆件v端的竖向坐标，Δdj为第j个杆件v端的竖向位移，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，Δbj为第j个杆件u端的竖向位移。
步骤S30，根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
本实施例中，根据各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量进行计算，即可得到各个杆件的等效杆件温度荷载。
进一步地，一实施例中，步骤S30包括：
将各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量代入第五预设公式，计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载，第五预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，ΔTj为第j个杆件的等效温度荷载，Δsj为第j个杆件伸缩量，α为杆件材料的线膨胀系数，aj为第j个杆件u端的横向坐标，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，cj为第j个杆件v端的横向坐标，dj为第j个杆件v端的竖向坐标。
本实施例中，将通过步骤S10得到的各个杆件的节点坐标和通过步骤S20得到的各个杆件伸缩量代入第五预设公式，即可计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载，第五预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，ΔTj为第j个杆件的等效温度荷载，Δsj为第j个杆件伸缩量，α为杆件材料的线膨胀系数，aj为第j个杆件u端的横向坐标，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，cj为第j个杆件v端的横向坐标，dj为第j个杆件v端的竖向坐标。
步骤S40，将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
本实施例中，将各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，即可读取到钢桁梁桥的理论预拱度的最大值ωc。
步骤S50，根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。
本实施例中，实际所需预拱度最大值通过用户输入获取，根据实际所需预拱度最大值和步骤S40中得到的理论预拱度的最大值对各个杆件伸缩量进行修正，即可得到修正后的各个杆件伸缩量。
进一步地，一实施例中，步骤S50包括：
计算实际所需预拱度最大值与所述理论预拱度的最大值的比值，得到修正系数；
根据所述修正系数对所述各个杆件伸缩量进行修正，得到修正后的各个杆件伸缩量。
本实施例中，计算实际所需预拱度最大值ω0和理论预拱度的最大值ωc的比值，得到修正系数η，即根据修正系数对所述各个杆件伸缩量进行修正，得到修正后的各个杆件伸缩量Δs′j，其中，Δs′j＝ηΔsj。
本实施例中，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。通过本实施例，根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值，通过基本计算即可得到各个杆件伸缩量和理论预拱度的最大值，再根据实际所需预拱度最大值和理论预拱度的最大值即可快速准确的得到修正后的各个杆件伸缩量，不再需要进行复杂的影响矩阵和非线性规划计算才能得到杆件伸缩量，计算难度降低，工作量减小，计算精度得到了提高，解决了现有技术中计算设置预拱度所需的杆件伸缩量时，计算难度较高，工作量较大，计算精度难以保证的问题。
第三方面，本发明实施例还提供一种杆件伸缩量的计算装置。
参照图6，图6为本发明杆件伸缩量的计算装置一实施例的功能模块示意图。如图6所示，杆件伸缩量的计算装置，包括：
第一计算模块10，用于根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
第二计算模块20，用于根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
第三计算模块30，用于根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
获取模块40，用于将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
修正模块50，用于根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量。
进一步地，一实施例中，第一计算模块10，用于：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值；
将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移。
进一步地，一实施例中，第一计算模块10，还用于：
将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i+1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0；
当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时/>
进一步地，一实施例中，第一计算模块10，还用于：
当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
进一步地，一实施例中，节点坐标包括横向坐标和竖向坐标，每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端，横向坐标较大的一端为v端，若杆件两节点的横向坐标一致，则两节点中竖向坐标较小的一端为u端，竖向坐标较大的一端为v端，第二计算模块20，用于：
将第j个杆件u端的横向坐标，第j个杆件u端的竖向坐标，第j个杆件v端的横向坐标，第j个杆件v端的竖向坐标，第j个杆件u端的横向位移，第j个杆件u端的竖向位移，第j个杆件v端的横向位移以及第j个杆件v端的竖向位移代入第四预设公式，计算得到第j个杆件伸缩量，第四预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，Δsj为第j个杆件伸缩量，cj第j个杆件v端的横向坐标，Δcj第j个杆件v端的横向位移，aj为第j个杆件u端的横向坐标，Δaj第j个杆件u端的横向位移，dj为第j个杆件v端的竖向坐标，Δdj为第j个杆件v端的竖向位移，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，Δbj为第j个杆件u端的竖向位移。
进一步地，一实施例中，第三计算模块30，用于：
将各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量代入第五预设公式，计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载，第五预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，ΔTj为第j个杆件的等效温度荷载，Δsj为第j个杆件伸缩量，α为杆件材料的线膨胀系数，aj为第j个杆件u端的横向坐标，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，cj为第j个杆件v端的横向坐标，dj为第j个杆件v端的竖向坐标。
进一步地，一实施例中，修正模块50，用于：
计算实际所需预拱度最大值与所述理论预拱度的最大值的比值，得到修正系数；
根据所述修正系数对所述各个杆件伸缩量进行修正，得到修正后的各个杆件伸缩量。
其中，上述杆件伸缩量的计算装置中各个模块的功能实现与上述杆件伸缩量的计算方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有杆件伸缩量的计算程序，其中所述杆件伸缩量的计算程序被处理器执行时，实现如上述的杆件伸缩量的计算方法的步骤。
其中，杆件伸缩量的计算程序被执行时所实现的方法可参照本发明杆件伸缩量的计算方法的各个实施例，此处不再赘述。
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***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***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***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。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种杆件伸缩量的计算方法，其特征在于，所述杆件伸缩量的计算方法包括：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量；
所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移的步骤，包括：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值；
将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移；
所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤包括：
将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i+1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0；
当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时
所述根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值的步骤，包括：
当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
2.如权利要求1所述的杆件伸缩量的计算方法，其特征在于，所述节点坐标包括横向坐标和竖向坐标，每根杆件的两节点中横向坐标较小的一端为u端，横向坐标较大的一端为v端，若杆件两节点的横向坐标一致，则两节点中竖向坐标较小的一端为u端，竖向坐标较大的一端为v端，所述根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量的步骤，包括：
将第j个杆件u端的横向坐标，第j个杆件u端的竖向坐标，第j个杆件v端的横向坐标，第j个杆件v端的竖向坐标，第j个杆件u端的横向位移，第j个杆件u端的竖向位移，第j个杆件v端的横向位移以及第j个杆件v端的竖向位移代入第四预设公式，计算得到第j个杆件伸缩量，第四预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，Δsj为第j个杆件伸缩量，cj第j个杆件v端的横向坐标，Δcj第j个杆件v端的横向位移，aj为第j个杆件u端的横向坐标，Δaj第j个杆件u端的横向位移，dj为第j个杆件v端的竖向坐标，Δdj为第j个杆件v端的竖向位移，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，Δbj为第j个杆件u端的竖向位移。
3.如权利要求1所述的杆件伸缩量的计算方法，其特征在于，所述根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载的步骤，包括：
将各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量代入第五预设公式，计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载，第五预设公式如下：
其中，j取值范围[1，M]，M为所有上弦杆、加劲弦杆及吊杆的个数，ΔTj为第j个杆件的等效温度荷载，Δsj为第j个杆件伸缩量，α为杆件材料的线膨胀系数，aj为第j个杆件u端的横向坐标，bj为第j个杆件u端的竖向坐标，cj为第j个杆件v端的横向坐标，dj为第j个杆件v端的竖向坐标。
4.如权利要求1所述的杆件伸缩量的计算方法，其特征在于，所述根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量的步骤，包括：
计算实际所需预拱度最大值与所述理论预拱度的最大值的比值，得到修正系数；
根据所述修正系数对所述各个杆件伸缩量进行修正，得到修正后的各个杆件伸缩量。
5.一种杆件伸缩量的计算装置，其特征在于，所述杆件伸缩量的计算装置包括：
第一计算模块，用于根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到各个杆件的节点位移；
第二计算模块，用于根据所述各个杆件的节点位移以及节点坐标计算得到各个杆件伸缩量；
第三计算模块，用于根据所述各个杆件的节点坐标和各个杆件伸缩量计算得到各个杆件的等效杆件温度荷载；
获取模块，用于将所述各个杆件的等效杆件温度荷载施加于平面有限元模型，获取理论预拱度的最大值；
修正模块，用于根据实际所需预拱度最大值和所述理论预拱度的最大值得到修正后的各个杆件伸缩量；
第一计算模块，用于：
根据平面有限元模型中各个杆件的节点坐标以及下弦杆节点预拱度数值计算得到上弦杆各个节点的强迫位移值；
将所述上弦杆各个节点的强迫位移值施加于平面有限元模型，得到平面有限元模型中各个杆件的节点位移；
第一计算模块，还用于：
将下弦杆第i个节点和第i+1个节点的预拱度数值、下弦杆第i个节点和第i+1个节点的横向坐标以及下弦杆第i个节点和第i+1个节点的竖向坐标代入第一预设公式，计算得到下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值和下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，第一预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n]，n为下弦杆节点个数，Δxi+1为下弦杆第i+1个节点的横向强迫位移值，xi+1为下弦杆第i+1个节点的横向坐标，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，zi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，Δzoi为下弦杆第i个节点的预拱度数值，Δzi+1为下弦杆第i+1个节点的竖向强迫位移值，其中，Δzi+1＝Δzoi+1，Δzoi+1为下弦杆第i+1个节点的预拱度数值，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0；
当平面有限元模型是N形式钢桁梁桥或三角式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第二预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第二预设公式如下：
其中，Δpi为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δqi为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi为下弦杆第i个节点的横向坐标，Δxi为下弦杆第i个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi为下弦杆第i个节点的竖向坐标，Δzi为下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值；
其中，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi不相等时，当上弦杆第i个节点的横向坐标pi与下弦杆第i个节点的横向坐标xi相等时
第一计算模块，还用于：
当平面有限元模型是华伦式钢桁梁桥时，将上弦杆第i个节点的横向坐标，上弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的横向坐标，下弦杆第i个节点的竖向坐标，下弦杆第i个节点的竖向强迫位移值以及下弦杆第i个节点的横向强迫位移值代入第三预设公式，计算得到上弦杆第i个节点的横向强迫位移值和上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，第三预设公式如下：
其中，i的取值范围为[1，n′]，n′为上弦杆节点的个数，Δp′i为上弦杆第i个节点的横向强迫位移值，Δq′i为上弦杆第i个节点的竖向强迫位移值，xi-1为下弦杆第i-1个节点的横向坐标，Δxi-1为下弦杆第i-1个节点的横向强迫位移值，其中，Δx1＝0，pi为上弦杆第i个节点的横向坐标，qi为上弦杆第i个节点的竖向坐标，zi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向坐标，Δzi-1为下弦杆第i-1个节点的竖向强迫位移值；
其中，
6.一种杆件伸缩量的计算设备，其特征在于，所述杆件伸缩量的计算设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的杆件伸缩量的计算程序，其中所述杆件伸缩量的计算程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的杆件伸缩量的计算方法的步骤。
7.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有杆件伸缩量的计算程序，其中所述杆件伸缩量的计算程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的杆件伸缩量的计算方法的步骤。
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