少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法技术

本发明专利技术公开了一种少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法，该方法先利用已知荷载作用下的转角测试数据，按照转角测试截面将梁分段，基于力学原理建立已知荷载作用下转角与结构抗弯刚度的关系，得到每段梁体抗弯刚度，然后根据弯曲应力计算公式及应力应变关系，给出少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法。本发明专利技术方法仅需在截面底面布设一个传感器即可实现中性轴的定位，避免了因应变测试特别是压应变测试误差大不稳定造成直接法测试中性轴位置偏离真值的问题，提高了中性轴定位精度；另外，本发明专利技术的定位方法除了可以定位关心截面中性轴之外，还可识别各梁段抗弯刚度值，用来发现梁结构各节段抗弯刚度是否有减少，从而定位损伤和确定损伤量。

【技术实现步骤摘要】
少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法
本专利技术属于土木工程
，涉及到梁结构，特别涉及一种少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法。
技术介绍
简支梁是工程结构中最为常见的构件之一，其多采用钢筋混凝土材料。钢筋混凝土简支梁在长期运营过程中，由于外荷载、初始缺陷、环境腐蚀、材料老化、自然灾害等不利因素的作用，不可避免地发生着性能退化，严重时将危及结构安全。对于简支梁结构，其受弯性能与结构安全息息相关，而中性轴位置作为梁截面的关键参数，可反映出梁结构的受力状态与结构状况。理论上，梁结构中性轴位置不随外界荷载变化而发生移位，其位置的移动只与梁结构本身的刚度、密度等性质和梁结构受力状态有关，被认为具有表征结构状态的重要指标之一。根据欧拉梁理论中的平截面假定，梁构件由无数离散纤维组成，中性轴两侧的纤维处于相反的受力状态(一边受拉，一般受压)，其应变值沿截面高度线性分布。中性轴指的就是梁的中性层和横截面的交线，在中性轴上梁构件的弯曲正应力为零。因此，对于横截面中的任意一点，其纵向应变与该点相距中性轴的距离成正比。根据中性轴的定义和特点，在工程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，使梁结构处于简支状态，采用三点弯曲加载，设加载集中力大小为p，作用于梁结构跨中；/n第二步，将梁结构在关心截面分段，具体将梁结构按跨径l进行八等分，设每段梁体在分段内抗弯刚度均为一定值，第一段至第八段梁体的抗弯刚度分别为EI

【技术特征摘要】
1.少应变传感器的简支梁结构中性轴定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，使梁结构处于简支状态，采用三点弯曲加载，设加载集中力大小为p，作用于梁结构跨中；
第二步，将梁结构在关心截面分段，具体将梁结构按跨径l进行八等分，设每段梁体在分段内抗弯刚度均为一定值，第一段至第八段梁体的抗弯刚度分别为EIr1、(k2)-1EIr1、(k3)-1EIr1、(k4)-1EIr1、(k5)-1EIr1、(k6)-1EIr1、(k7)-1EIr1、(k8)-1EIr1，其中k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8分别为第二段至第八段梁体与第一段梁体抗弯刚度比值的倒数；
第三步，在梁体截面分段处及梁结构左右两个支点截面处都布设有倾角传感器，倾角传感器用于测试梁体绕横轴转动的倾角，其中，设靠近第一段梁体的左侧支点截面测试倾角值为θ0，第一段与第二段梁体分段处的截面测试倾角值为θ1，第二段与第三段梁体分段处的截面测试倾角值为θ2，以此类推为θ3、θ4、θ5、θ6、θ7，右侧支点截面测试倾角值为θ8；在拟测中性轴位置的截面底面布设应变传感器，设距左侧梁端l1位置处的测试底面应变为ξ1，距左侧梁端l2位置处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张潭，罗克文，蔡宇鹏，杨雨厚，谭峰，彭曦，
申请(专利权)人：广西壮族自治区玉林公路发展中心，广西交科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45