[發明專利]高寬跨比梁偏載應變試驗方法

有效

• 申請號: 202010751490.4
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111832212B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 郝天之;周書林;梁茜雪;王華;王龍林;朱勇
• 申請（專利權）人: 廣西交科集團有限公司;廣西壯族自治區公路發展中心;四川三足路橋工程有限公司;廣西北投交通養護科技集團有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G01M5/00;G06F119/14
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 汪治興

1.一種高寬跨比梁偏載應變試驗方法，包括：

1)建立高寬跨比梁的單根梁單元有限元模型，確定應變測試截面的位置；

2)在單根梁單元有限元模型中按偏載工況的布載施加偏心荷載，使梁單元在豎向力和扭矩作用下產生對稱豎向彎曲和剛性扭轉變形；

3)在單根梁單元有限元模型中提取應變測試截面處的對稱豎向彎曲應變和由荷載偏心產生的扭轉角；

4)根據應變測點與扭轉中心的相對位置，計算出該應變測點在控制截面繞扭轉中心轉動相應扭轉角后的豎向變位；

5)計算應變測點因豎向位置變化產生的新增應變，疊加對稱豎向彎曲應變與新增應變即得理論總應變；

6)現場布設箱梁應變測點及加載點位，現場實施加載獲取實測總應變；

7)通過應變測點的實測總應變與理論總應變的對比，實時判斷高寬跨比梁強度狀況；

步驟4)還具體包括：

41)在箱梁的控制截面上以扭轉中心為坐標原點、水平方向為水平軸X、豎直方向為豎向軸Y建立平面坐標系，并確定各應變測點的坐標(x_i,y_i)，i＝1…n，n為應變測點數量；

42)由應變測點坐標(x_i,y_i)計算出各應變測點的扭轉半徑

43)計算各應變測點的扭轉弧長δ_i＝R_i·β，β為由于試驗荷載偏心使箱梁截面產生剛性扭轉的扭轉角；

44)扭轉引起的扭轉角β→0，因此扭轉弧長δ_i＝R_i·β→0，θ≈γ，推導出扭轉豎向變位Δv_i＝δ_i·cosγ＝δ_i·cosθ＝R_i·β·cosθ；

步驟5)中還具體包括：

51)計算各應變測點因扭轉偏離原坐標產生的新增應變M為梁所受的彎矩，EI為截面抗彎剛度；

52)根據疊加原理，應變測點的總應變為步驟3)中計算出的截面對稱豎向彎曲應變ε_1i與步驟51)中新增應變ε_2i的疊加，取豎向變位Δv_i向下為正時，偏載側總應變ε_∑i＝ε_1i+ε_2i，另一側總應變ε_∑i＝ε_1i-ε_2i，其中i＝1…n，n為應變測點數量。

2.根據權利要求1所述的高寬跨比梁偏載應變試驗方法，其特征在于，試驗現場如修改加載工況或調整應變測點的位置，按步驟2)～步驟5)重新計算應變測點的理論總應變。

3.根據權利要求1所述的高寬跨比梁偏載應變試驗方法，其特征在于，步驟2)中根據靜載試驗確定的偏載工況在單根梁單元有限元模型中施加試驗荷載，獲取試驗控制截面處由對稱豎向彎曲引起的應變ε_1i。