[发明专利]一种板梁桥结构动态承载力的反演方法

摘要

本发明涉及一种板梁桥结构动态承载力的反演方法,将铰缝刚度、板的抗弯刚度修正系数以及板的抗扭刚度修正系数作为反演参数，通过与板边位移建立关系,形成线性方程组，在完成至少2组试验的情况下，建立的方程数量超过了未知量的数量，使用最小二乘法即得到反演参数。本发明自动适应桥梁上常见的带有栏杆、人行道板、隔离墩及桥面铺装等附属结构的情况，考虑了多个荷载以及荷载的偏心，可以准确模拟板梁桥的实际受力状态，给出结构真实的承载能力并得到结构构件的退化过程，为加固设计、桥梁限载和桥梁动态管理等工作提供依据。

主权项

一种板梁桥结构动态承载力的反演方法，其特征在于：将铰缝刚度、板的抗弯刚度修正系数以及板的抗扭刚度修正系数作为反演参数，通过与板边位移建立关系,形成线性方程组，在完成至少2组试验的情况下，建立的方程数量超过了未知量的数量，使用最小二乘法即得到反演参数；具体步骤如下：第一步，根据图纸或实测参数，按下式计算桥上各板在板中心单位竖向荷载作用下的跨中挠度wi和bi/2扭矩作用下的扭角wi=li4π4EiIi---(1)]]>其中，bi、li、Ei、Ii、Gi、ITi分别为第i块板的宽度、计算跨径、弹性模量、抗弯惯矩、剪切模量和抗扭惯矩；第二步，将加载车辆称重，记录每辆汽车的各轴重量；第三步，将汽车布置在桥上，记录每个车轴在桥纵向的位置，同时记录每个车轮在桥横向作用的板号及相对于该板的偏心ei；第四步，按跨中挠度等效的原则，将所施加的荷载等效为沿纵向正弦分布的荷载，计算每块板上荷载的峰值pi；第五步，测量在该组荷载作用下各板跨中左右板边的竖向位移和第六步，重复第三步至第五步，至少完成2组试验，采用最小二乘法求解以下方程组估计铰缝刚度ki、板的抗扭刚度修正系数αi以及板的抗弯刚度修正系数βi：Ax‑b＝0         (3)其中，x＝{k1,k2,…kn‑2,kn‑1,α1,α2,…αn‑1,αn,β1,β2,…βn‑1,βn}T，n为板的总数，A＝[(A1)T,(A2)T,···(Am‑1)T,(Am)T]T，b＝{(b1)T,(b2)T,···(bm‑1)T,(bm)T}T，上标m表示共有m组试验，Aj=A11jA12j0A21j0A23j,(j=1,...m),]]>