[发明专利]一种错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法

权利要求书

1.一种错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、令节段试件a，即加载分配梁左侧支点和节段试件右侧支点之间的距离等于错位拼宽实桥A、B两点的间距；

步骤2、进行错位拼宽实桥有限元分析，得到A、B两点的弯矩M_A、M_B，以及A点处的挠度δ_A；

步骤3、确定节段试件B点右侧梁段的截面高度h₂；

步骤4、确定按照弹性理论计算得到的，节段试件B点处的负弯矩达到M_B时，作动器施加的控制力F_A；

步骤5、求解非线性方程组，得到节段试件设计参数。

2.根据权利要求1所述的错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，步骤2中，A、B两点的弯矩M_A、M_B，以及A点挠度δ_A通过位移法进行推导，节段试件的位移法方程如式(3)所示：

其中：

式中，(EI_S)₁为节段试件E点左侧梁段的截面抗弯刚度，(EI_S)₂为节段试件C点右侧梁段的截面抗弯刚度，EI_S为节段试件E、C两点之间的截面抗弯刚度，F_A为作动器的作用力。

3.根据权利要求2所述的错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，为满足模型相似性要求，控制M_A、M_B、δ_A和计算值相等，则需满足：

4.根据权利要求3所述的错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，联立公式(3)和(4)得：

式中，M_A、M_B和δ_A通过错位拼接桥梁的有限元模型计算得到，F_A为预先设定的作动器控制力。

5.根据权利要求4所述的错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，(EI_S)₁和(EI_S)₂可表示为：

式中，E为混凝土材料的弹性模量，κ为节段试件的宽度，h₁和h₂为节段试件两侧梁段的截面高度。

6.根据权利要求5所述的错位拼宽桥梁节段模型试验设计方法，其特征在于，通过在MATLAB软件中编程，采用fsolve()函数求解非线性方程组(5)，可得未知向量

x＝[b₁ b₂h₁]^T。