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专利号: 2019110303338
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于弹性约束支承梁转角影响线的梁桥损伤检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

步骤一:建立弹性约束支承梁模型:在梁端截面上、下缘设置与梁纵轴平行的一对弹簧用于实现弹性转动约束,在梁支座处采用具有弹性的弹簧支承替代竖向的理想链杆,以此用来描述梁桥支墩产生的竖向弹性变形;

步骤二:对弹性约束支承梁进行影响线加载;

步骤三:在弹性约束支承梁模型中的梁端设置滑动支座;

步骤四:引入截面不确定参数,为具有不确定性的实际刚度与可确定的设计刚度间的偏差,用于描述实际梁桥结构参数与初始设计图纸之间的建造误差,求解弹性约束支承梁刚体转角影响线;

步骤五:基于力法原理,求解弹性约束支承梁结构任意截面由转动约束与自身抗弯刚度的弯曲效应叠加引起的截面转动,利用两个等效弯矩替代梁端弹性转动约束,建立梁端转动平衡方程,建立任意截面弯矩影响线解析式;

步骤六:建立虚拟梁模型,建立虚拟梁模型各点弯矩表达式,利用图乘法求解弹性约束支承梁结构任意截面由转动约束与自身抗弯刚度的弯曲效应叠加引起的截面转动;

步骤七:将弹性约束支承梁刚体转角影响线和弹性约束支承梁结构任意截面由转动约束与自身抗弯刚度的弯曲效应叠加引起的截面转动叠加,推导得到弹性约束支承梁的转角影响线解析表达式;

步骤八:分析损伤前后的所述转角影响线解析表达式,建立任意测试截面在损伤前后的转角影响线差值的表达式;

步骤九:根据转角影响线差值的表达式可知,当移动集中力位于损伤区内,转角影响线差值是移动集中力位置变量的三次函数,当移动集中力位于损伤区外,转角影响线差值是移动集中力位置变量的一次函数,建立基于弹性约束支承梁的转角影响线差曲率的损伤诊断指标的表达式;

步骤十:根据转角影响线差曲率的损伤诊断指标的表达式可知,当移动集中力位于弹性约束支承梁的损伤区外,转角影响线差曲率为零,当移动集中力进入损伤区内,转角影响线差曲率不为零,利用这一解析特征即可定位弹性约束支承梁的损伤位置。

2.根据权利要求1所述的基于弹性约束支承梁转角影响线的梁桥损伤检测方法,其特征在于:当截面抗弯刚度确定时,根据实测的转角影响线差曲率,求解截面抗弯刚度退化程度,并定义为残余抗弯刚度率。

3.根据权利要求1所述的基于弹性约束支承梁转角影响线的梁桥损伤检测方法,其特征在于:所述梁桥损伤检测方法还包括基于移动荷载叠减的三步加载方式,具体包括以下步骤:

S1:选择两辆两轴加载车,保证两车轴距相同且前后轴重比不同,且加载车在梁桥结构弹性变形范围内进行加载;

S2:利用两加载车分别对梁桥进行准静态影响线加载,保证对诊断梁桥的加载步长一致,即两次影响线加载的梁桥虚拟加载节点相同,通过控制加载车辆移动速度一致实现,提取并记录两次转角响应数据;

S3:计算两加载车前轴等效集中力的最小公倍数,对两车后轴等效集中力进行相应倍率放大后做差即为等效加载集中力;然后将两次测得的转角响应数据同倍率放大后做差,得到对应集中力加载下的转角响应,用于诊断梁桥损伤。