[发明专利]一种监测支座变形与受力状态的方法

权利要求书

1.一种监测支座变形与受力状态的方法，其特征在于：

所述支座包括：

连接板，用于与下方的承载结构固定连接，且所述连接板上设置有标尺系统；

下支座围壁，下侧贴合并固定连接所述连接板，所述下支座围壁的内部挖空构成空腔，左右两侧的上方则向外侧延伸形成条状凸起；

水平移动楔形块，位于所述下支座围壁的空腔内，所述水平移动楔形块下侧与连接板之间设置水平向滑移板，前后两侧与下支座围壁之间设置垂直向滑移板，右侧与下支座围壁之间留有空间，且左侧面与上侧面为斜面；

测力楔形块，位于所述下支座围壁的空腔内的所述水平移动楔形块的左方，所述测力楔形块左侧与下支座围壁之间设置垂直向滑移板，右侧面为与所述水平移动楔形块左侧面相对应的斜面，且与水平移动楔形块之间设置斜向滑移板，下侧则设置有弹簧测力系统；

竖向移动楔形块，位于所述下支座围壁空腔内的所述水平移动楔形块的上方，该竖向移动楔形块上表面设有球冠形的凹槽；该竖向移动楔形块前、后、左、右侧与下支座围壁之间均设置垂直向滑移板，下侧面为与所述水平移动楔形块上侧面相对应的斜面，且与水平移动楔形块之间设置斜向滑移板；

球冠板，位于所述竖向移动楔形块上方的球冠形的凹槽，且二者之间设置转动滑移板；

上支座板，位于所述球冠板上方，所述上支座板用于与上方的目标结构固定连接；所述上支座板左右两侧向下延伸并向内扣形成条状凹槽，且该条状凹槽与所述下支座围壁的条状凸起相匹配，所述条状凹槽对应于所述条状凸起的下侧接触面和侧边接触面均设置波纹板测力系统；

所述监测支座变形与受力状态的方法包括以下步骤：

S1、设所述支座承受的竖向压力设计值为F_N，竖向拉力为F_P，水平剪力为F_S，压力转换系数为η；

S2、根据支座的构型知所述竖向移动楔形块下表面的斜度为α₁，所述水平移动楔形块上表面的斜度为α₁，所述测力楔形块右侧表面的斜度为α₂；

S3、在所述竖向移动楔形块中，得到和在所述水平移动楔形块中，得到同时，得到根据所述水平移动楔形块水平向受力平衡得到由此得到N₂；根据所述水平移动楔形块竖向受力平衡可以得到由此得到N₃；根据所述测力楔形块竖向受力平衡得到根据所述测力楔形块水平受力平衡得到N₅＝F₁′；根据楔形块斜坡的斜度与相应表面夹角的关系，得到和且得到N₄＝F_Nα₁α₂，其中α₁α₂＝η；

S4、根据所述弹簧单元的数量确定其总刚度为K；当支座不受外荷载F_N时，记所述测力楔形块的形心位置为初始位置；当支座受外荷载F_N时，测力楔形块的形心位置变形值l与弹簧变形值一致，根据所述的弹簧单元的总刚度K，确定压力N₄与所述测力楔形块的形心位置变形值l的关系满足N₄＝lK；根据所述竖向移动楔形块、水平移动楔形块和测力楔形块间的变形协调关系，所述竖向移动楔形块的位移为所述竖向移动楔形块的位移即为支座的变形量l_b；

S5、由S4得出支座承受的竖向压力F_N、支座相应的变形量l_b与所述弹簧单元的变形量l的关系：F_N＝lK/α₁α₂，l_b＝lη；

S6、受力分析得，支座受到竖向拉力F_P时，所述上支座板条状凹槽内部下侧受到的压力F₃＝F_p/2；对应的波纹板的刚度为K_t，根据所述波纹板的变形l_t确定所述支座所受拉力为2l_tK_t；

S7、受力分析得，支座受到水平剪力F_S时，所述上支座板条状凹槽内部侧边受到的压力F₄＝F_s；对应的波纹板的刚度为K_s，根据所述波纹板的变形l_s确定所述支座所受剪力为l_sK_s。