[发明专利]一种基于转角的梁、板竖向位移计算方法

说明书

本发明公开了一种基于转角的梁、板竖向位移计算方法，测量得到桥梁或板体的每个跨的跨长l、每个跨的实测倾角θ和每个跨两端的跨端的绝对值纵坐标H，计算得到终正角α；利用终正角α对m个跨的倾角θ进行终正，得到终正倾角θ’；构建桥梁或板体的跨挠度曲线函数；构造正交多项式基函数，利用以正交多项式基函数的最小二乘法对构建的桥梁或板体的跨挠度曲线函数进行拟合，得到初步的整个桥梁桥梁或板体的挠度曲线函数；对初步的整个桥梁或板体的挠度曲线函数进行沉降终正，得到最终的整个桥梁或板体的挠度曲线函数。本发明具有计算准确度高，误差小的特单，使得计算得到的桥轴线纵向平面位移值更加的准确，能够客观且精准地反应桥梁桥轴线纵向平面位移值。

技术领域

本发明涉及钢结构、混凝土结构板体、梁体和桥梁的监测技术领域，具体为一种基于转角的梁、板竖向位移计算方法。

背景技术

随着我国经济实力的迅速提升，混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁建设数量逐年增长，其中大中型桥梁建设比重逐年增加。然而由于结构退化、自然因素破坏、外力及环境突变等众多因素引起的混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁损伤甚至坍塌等事故也逐年增多。因此需要对混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁的健康状况进行监测，因为混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁会发生沉降，因此在混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁监测的过程需要对混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁的轴线纵向平面位移值进行监测，而现有的对轴线纵向平面位移值进行计算处理方法，计算误差较大，不能客观且精准地反应混凝土结构板体、梁体、钢结构以及桥梁的轴线纵向平面位移值。因此我们对此做出改进，提出一种基于转角的梁、板竖向位移计算方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种基于转角的梁、板竖向位移计算方法，包括以下几个步骤：

步骤S1：测量得到桥梁或板体的每个跨的跨长l、每个跨的实测倾角θ和每个跨两端的跨端的绝对值纵坐标H，计算得到终正角α；

步骤S2：利用终正角α对m个跨的倾角θ进行终正，得到终正后的终正倾角θ’；

步骤S3：构建桥梁或板体的跨挠度曲线函数；

步骤S4：构造正交多项式基函数，利用以正交多项式基函数的最小二乘法对构建的桥梁或板体的跨挠度曲线函数进行拟合，得到初步的整个桥梁桥梁或板体的挠度曲线函数；

步骤S5：对初步的整个桥梁或板体的挠度曲线函数进行沉降终正，得到最终的整个桥梁或板体的挠度曲线函数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中计算终正角α的方法是，取第i个跨的跨长为l_i，取第i个跨的两端的跨端绝对值纵坐标为H_i和H_i+1，取该跨的终正角为α_i

则有，

其中Δh_i＝H_i-H_i+1

则有θ’_i＝θ_i-α_i，其中θ’_i为第i个跨的终正倾角，θ_i为第i个跨的实测倾角。

作为本发明的一种优选技术方案，所述构建桥梁或板体的跨挠度曲线函数的方法是，设在第i个跨布置有K个倾角仪，且设在第i个跨上梁扰度曲线为y_i(x)，y_i(x)满足该跨的扰度边界调节，y_i(x)的表达式如下：

式中的x指的是以桥梁或板体的该跨中的左边梁端为原点，以桥梁或板体的轴线为横向正坐标轴的轴向横坐标；l为桥梁或板体的该跨的跨长，为构造的正交多项式基函数。