[发明专利]一种通过高精度测量支座变形量来计算桥梁基础沉降位移的方法

摘要

本发明提供了一种通过高精度测量支座变形量来计算桥梁基础沉降位移的方法，属于桥梁工程技术领域。先通过实验测出支座的压缩刚度值，然后根据设计参数建立包含支座的有限元模型。在有限元模型中，令某个支座处的桥墩基础的产生单位沉降位移，其他桥墩基础沉降位移为零，计算出每个支座的压缩变形量的变化值形成位移影响矩阵，并求出其逆矩阵。再通过精密激光测距仪测量出由于施工引起桥梁每个支座的变形量观测值，用前面求出的影响矩阵的逆矩阵和支座变形量观测值的乘积就可以计算出桥梁基础发生沉降的位置和沉降量。本发明通过测量桥梁支座的变形量，反算出桥梁基础沉降的位置和沉降量，方法简单，便于操作，理论可靠。

主权项

1.一种通过高精度测量支座变形量来计算桥梁基础沉降位移的方法，其特征在于，先通过实验测出支座的压缩刚度值，根据设计参数建立包含支座的有限元模型，采用有限元模型计算出桥梁基础沉降位移引起支座变形量的位移影响矩阵，并求出其逆矩阵；再通过激光测距仪测量出由于施工引起桥梁每个支座的变形量观测值，用求出的位移影响矩阵的逆矩阵和支座的变形量观测值的乘积，即得出桥梁基础发生沉降的位置和沉降量；所述计算桥梁基础沉降位移方法的具体步骤如下：先通过实验测出支座的压缩刚度值，然后根据设计参数建立包含支座的有限元模型；假设桥梁有n个支座，则支座处的桥墩基础发生沉降位移表示为位移向量：{Δ₁，Δ₂，…Δ_n}；在有限元模型中，取第一个支座处的桥墩基础产生的沉降位移：Δ₁＝1mm，其他支座处的桥墩基础产生的沉降位移为零，计算出每个支座的压缩变形量的变化值：取第i个支座处的桥墩基础产生的沉降位移：Δ_i＝1mm，其他支座处的桥墩基础产生的沉降位移为零，计算出每个支座的压缩变形量的变化值：用同样的方法获得所有的支座处的桥墩基础发生单位位移1mm时，引起所有支座的压缩变形量的变化值，形成位移影响矩阵A：再通过激光测距仪测量出基坑开挖过程中附近桥梁每个支座的变形量观测值：接下来，用位移影响矩阵A的逆矩阵inv(A)和支座的变形量观测值做乘法，即采用下面的公式就计算出桥梁基础发生沉降的位置和沉降量：最后，将基础沉降量输入有限元分析模型，来评估整个桥梁的安全性。