[发明专利]拱脚加固时拱顶压重水箱水量实时控制方法

权利要求书

1.一种拱脚加固时拱顶压重水箱水量实时控制方法，其特征在于根据设计图纸和施工组织设计获得结构各项参数值，用悬索线近似替代悬链线，以拱顶挠度在拱脚增大截面加固施工中保持不变为原则，建立拱顶压重水箱的水量V_w与两边拱脚增加截面加固中浇筑的混凝土方量V_c的一一对应关系式，依据该关系式实时控制拱脚浇筑混凝土时拱顶压重水箱的水量V_w；该方法适用于等截面悬链线无铰拱拱脚采用增大截面法加固施工时；

该方法具体包括以下步骤：

第一步，由设计图纸和施工组织方案获得各项参数值，包括跨径l、矢高f、拱轴系数m、悬链线方程变量k、拱脚截面切线的水平倾角拱脚增大截面部分的厚度t和宽度w、拱脚浇筑混凝土的容重γ_c、水的容重γ_w、拱弹性模量E、拱截面抗弯惯性矩I；

第二步，以悬索线近似替代原桥的拱轴线，利用二分法得到等效悬索线的拱形常数a；

第三步，以拱顶挠度在拱脚增大截面加固施工中保持不变为原则，建立拱顶压重水箱的水量V_w与两边拱脚增加截面加固中浇筑的混凝土方量V_c的一一对应关系式，

所述对应关系式为：

式中，v(x)为悬链线拱截面x处作用单位力时拱顶截面的挠度；在以拱顶为原点(0，0)，沿着拱跨径方向为x轴，矢高方向为y轴的坐标系下，其计算公式为v(x)＝f(x)-k₁f₁(x)-k₂f₂(x)-k₃f₃(x)；v(0)表示悬链线拱拱顶截面作用单位力时该截面的挠度；v(x)计算式中各参数值按下列式子计算：

k₁＝c₁/δ₁₁

k₂＝c₂/δ₂₂

k₃＝c₃/δ₃₃

其中，y_s为弹性中心距拱顶距离，δ₁₁、δ₂₂、δ₃₃为无铰拱常变位；

依据所述对应关系式实时控制拱脚浇筑混凝土时拱顶压重水箱的水量V_w。