[发明专利]一种斜拉桥跨中挠度随温度变化的估算方法

摘要

本发明提供一种斜拉桥跨中挠度随温度变化的估算方法，属于桥梁结构健康监测技术领域。该方法在将斜拉桥的温度变化简化为主梁顶底板平均温度TG、主梁顶底板温差TGD、拉索温度TC、桥塔向阳/背阳侧平均温度TP、桥塔向阳/背阳侧温差TPD的变化的基础上，采用主梁平均温度、拉索温度、桥塔平均温度的线性叠加模型估计总挠度DT的变化；并通过气泡图表示三元组(TG，TC，DT)的信息，即图中每个数据点的横、纵坐标由TG、TC确定，数据点的大小由DT确定。该方法计算便捷，适用于现场匡算，且可在桥梁概念设计阶段仅凭桥梁总体尺寸布置估计温度效应，便于方案比选。

主权项

1.一种斜拉桥跨中挠度随温度变化的估算方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)简化斜拉桥温度变化：将斜拉桥温度变化简化为拉索温度TC、主梁顶底板平均温度TG、主梁顶底板温差TGD、桥塔向阳/背阳侧平均温度TP、桥塔向阳/背阳侧温差TPD；进一步简化，仅考虑TC、TG、TP变化对主跨跨中挠度的影响；(2)计算温度灵敏度系数：通过平面几何模型的推导，得到温度Ti(i＝{C,G,P})单独增加1℃时的跨中挠度变化，即温度灵敏度系数ki(i＝{C,G,P})：其中：L0是主梁主跨长度，H0是桥面以上的桥塔高度，γ0是主梁边跨长度与主跨长度的比值，λ0是桥塔在桥面以下高度与边墩高度之差与H0的比值，αC、αG、αP分别为拉索、主梁和桥塔材料的线膨胀系数；(3)修正温度灵敏度系数：根据桥梁算例，kC乘以μC＝0.85的系数，kG乘以μG＝0.80的系数，kp乘以修正系数μP＝1.0，修正后温度灵敏度系数：k′C＝μC·kC；k′G＝μG·kG；k′P＝μP·kP；(4)由温度变化引起的斜拉桥跨中总挠度计算：斜拉桥跨中总挠度变化ΔDT＝k′C·ΔTC+k′G·ΔTG+k′P·ΔTP；其中，DT为与温度相关的斜拉桥主梁主跨跨中挠度，以桥面向上拱起为正；ΔDT为跨中挠度变化量；ΔTC为拉索温度TC的变化量；ΔTG为主梁顶底板平均温度TG的变化量；ΔTP为桥塔平均温度TP的变化量。