[发明专利]基于折角控制的拱桥吊杆更换的监控方法

摘要

本发明属于基于折角控制的拱桥吊杆更换的监控方法，包括桥面折角阈值的计算，基于对桥面变形矩阵、桥面折角矩阵计算出桥面折角阈值A：基于折角量测的现场监控，使用倾角仪直接采用直观的折角进行监控。本发明安全可靠：采用折角控制吊杆更换中铺装的结构安全，整个阈值的理论计算方法合理可行，施工中只要以此阈值为指标就可以确保吊杆更换施工过程中桥面铺装、系梁的安全。

主权项

1.一种基于折角控制的拱桥吊杆更换的监控方法，其特征在于，包括桥面折角阈值的计算，基于对桥面变形矩阵、桥面折角矩阵计算出桥面折角阈值Amax：步骤一，假设在a#吊杆处施加单位力时，b#吊杆处的桥面变形为得到全桥一侧吊杆的变形影响矩阵(1‑2)，其中矩阵的阶数n等于一侧吊杆数；步骤二，基于桥面变形矩阵(1‑2)，结合更换吊杆位置处桥面折角A求得桥面折角矩阵Dθ，其中L代表吊杆的间距；步骤三，各吊杆位置处的折角θ可根据式(1‑3)计算得到；θ＝DθF   (1‑3)式中F＝[F1 F2 … Fn]T为单位力列向量，各分量为各吊杆位置处施加的力；式中θ＝[θ1 θ2 … θn]T，各分量为各吊杆位置处的折角；步骤四，对该桥梁建立有限元模型，然后根据步骤一所述的方法提取该桥梁结构的桥面变形矩阵Dd，然后根据步骤二所述的方法转化成桥面折角矩阵Dθ；从桥面折角矩阵建立过程以及定义可知该矩阵第i行对应的就是第i根吊杆处桥面折角的纵向影响线；由于正常运营状态下桥面最大折角均为桥面活载引起，因此采用各吊杆的桥面折角影响线加载，可求得正常运营状态下各根吊杆位置桥面最大折角，即吊杆更换过程中各根吊杆位置桥面折角阈值Amax；还包括基于折角量测的现场监控，步骤五，基于折角量测的现场监控，使用倾角仪直接采用直观的折角进行监控，考虑桥面的变形方式，现场监测中在更换吊杆的吊点位置左右各放置一个倾角仪，在相邻的两根吊杆位置各放置一个倾角仪，通过监测4个倾角仪的数值推算出待更换吊杆处桥面最大折角，吊杆更换过程中桥面最大折角不超过相应桥面折角阈值Amax，确保吊杆更换过程中桥梁构件的安全。