【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁结构分析，特别涉及曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统。
技术介绍
1、曲线钢-混凝土组合箱型梁具有自重轻，跨越能力强和抗扭刚度大等优点，目前已逐渐广泛应用于城市公路立交桥和匝道桥的建设中，与直线组合梁相比，曲线组合箱型梁的整体质心不位于支座连线上，故在自重和车辆等竖向荷载作用下具有典型的弯扭耦合受力特性。
2、参考申请号为201910602286.3的专利，公开了一种曲线钢-混凝土组合箱型梁一维梁单元模型的建立方法，包括以下步骤：s1,选取的箱梁的坐标系oxyz；s2，基于上述坐标系，再根据扭转翘曲位移函数，计算组合箱型梁的位移模式及应变分量，所述位移模式包括纵向位移、切向位移及法相位移；s3，通过虚功原理计算得出组合梁的平衡方程；s4，通过上述平衡方程建立曲线组合梁的有限单元方程。采用此种方法建立模型，使后续计算准确度较高，克服了现有研究一般难以综合考虑曲线组合梁的约束扭转、畸变、界面双向滑移等复杂力学效应的缺陷。
3、基于上述专利的检索，并结合目前的箱型梁杆在进行性能检测实验的还存在以下两个问题：
4、首先，一维模型作为桥梁工程分析中最常用的计算工具之一，可以全面和准确地考虑曲线组合箱型梁的约束扭转、畸变、剪力滞和界面双向滑移效应，但是需要将混凝土徐变函数经数值计算转换成松弛函数，数值转换过程会带来一定的精度损失；
5、其次，通过将沙袋摆放在混凝土板表面，来让混凝土板受到沙袋的长期加载，但是当沙袋较多的时候，沙袋堆积在混凝土板的表面，会导致混凝土板受
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，压力传感器可以检测混凝土板所受的压力，而位移传感器可以检测混凝土板在受到外力之后自身发生的偏移情况，计时模块可以记录不同时间段内，混凝土板受到外界压力之后，混凝土板自身所发生的变化，形成原始数据，数据处理单元会对原始数据进行分析归纳，避免了传统的需存储应力和应变历史的缺点，将数据直接转化为结果，可以提高精度，还通过分隔板的上端面固定安装有固定卡柱，第二放置板的下端面的套管内部开设有卡槽的设置，人们可以将固定卡柱卡接在套管内部的卡槽中，从而能够将第一放置板与第二放置板堆叠在一起时候，此时可以承载更多的沙袋，便于工人的实验作业。
2、本专利技术提供了曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统的目的与功效，具体包括：钢梁主体；
3、所述钢梁主体的截面为倒梯形结构，钢梁主体的主体为弧形结构，钢梁主体的下端面固定安装有两个垫块；
4、混凝土板，所述混凝土板固定安装在钢梁主体的上端面，混凝土板的主体为弧形结构；
5、第一放置板，所述第一放置板位于混凝土板的正上方；
6、第二放置板，所述第二放置板与第一放置板结构相同，第二放置板与第一放置板的上端面均安装有分隔板，第二放置板的下端面均匀开设有滑槽，滑槽内部滑动卡装有限位机构；
7、还包括有数据处理单元，数据处理单元的外部分别安装有计时模块、数据存储单元、控制开关、显示终端与位移传感器。
8、进一步的，所述混凝土板的上端面安装有压力传感器，压力传感器与数据处理单元电性连接。
9、进一步的，所述压力传感器、计时模块与位移传感器共同构成了数据采集单元，计时模块与数据处理单元电性连接，位移传感器与数据处理单元电性连接。
10、进一步的，所述分隔板均匀的安装在第一放置板与第二放置板的上端面，分隔板主体为矩形板状结构，分隔板的上端面固定安装有两个固定卡柱，固定卡柱的上端部分为圆台状结构。
11、进一步的，所述第二放置板的下端面均匀安装有套管，套管内部开设有卡槽，卡槽与固定卡柱结构相同。
12、进一步的，所述第二放置板位于第一放置板正上方时，固定卡柱的中轴线与套管的中轴线重合。
13、进一步的，所述第一放置板的左右两端分别开设有两个第一通孔，混凝土板的上端面左右两侧分别安装有两个固定柱，第一放置板与混凝土板贴合时，固定柱卡接在第一通孔内部。
14、进一步的，所述第一放置板与第二放置板的两端分别安装有凸块，凸块主体为半圆形结构，第一放置板与第二放置板的上端面还安装有两组橡胶条。
15、进一步的，所述限位机构包括：上挡板，上挡板的上端面固定安装有限位卡块，限位卡块滑动卡装在第二放置板下端面的滑槽中；下挡板，下挡板与上挡板的结构相同，下挡板与上挡板之间固定安装有四个连接弹簧。
16、进一步的，包括以下步骤：
17、a、首先对曲线组合箱型梁的一维理论模型做出基本设定：混凝土板和钢梁主体的弯曲曲率相同；混凝土板和钢梁主体的竖向挠度相同；曲率半径沿梁跨方向保持不变；由弯曲和畸变效应导致的结构剪切变形忽略不计；考虑结构在竖向弯曲作用下的剪力滞效应；剪力连接件在纵向和横向均匀布置，故界面的剪力连接刚度在纵向和横向都为常数；关注结构正常使用阶段受力行为，钢梁主体始终处于弹性受力状态，关注结构正常使用阶段受力行为，界面的剪力连接件始终处于弹性受力状态，关注结构正常使用阶段受力行为,混凝土板始终处于弹性受力状态；
18、b、构建oxyz三维流动坐标系，其中ox轴指向曲梁的圆心，oy轴指向截面的竖直下方，oz轴沿着曲梁未变形前的曲线方向，o为曲梁换算截面的形心，过形心o的圆弧为曲梁的质心线，s为曲梁换算截面的扭转中心，d为曲梁换算截面的畸变中心，s轴和n轴分别为曲梁截面每个薄壁的切向和法向；
19、c、曲线组合箱型梁形心处分别沿着ox轴，oy轴和oz轴的位移分别为横向位移，竖向位移和纵向位移。
20、本专利技术提供曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其有益效果为：
21、本专利技术中，通过第一放置板上端面均匀安装有分隔板的设置，使得分隔板可以将第一放置板上端面的空间进行均匀的分隔，每个分隔区间内部放置相同数量的沙袋，此时混凝土板受力均匀，混凝土板通过沙袋被长期加载，可以通过压力传感器和位移传感器对混凝土板进行数据采集。
22、此外，通过上挡板与下挡板之间固定安装有四个连接弹簧的设置，在第一放置板堆叠沙袋层数较多时，可以将上挡板顶端的限位卡块卡接在滑槽内部，此时在连接弹簧弹力的作用下，可以让下挡板与最上端的沙袋紧密贴合，此时下挡板可以起到对沙袋的扶持作用，可以避免沙袋发生倾倒的现象。
23、此外，通过分隔板的上端面固定安装有固定卡柱，第二放置板的下端面的套管内部开设有卡槽的设置，人们可以将固定卡柱卡接在套管内部的卡槽中，从而能够将第一放置板与第二放置板堆叠在一起时候，此时可以承载更多的沙袋，便于工人的实验作业，同时固定卡柱的上端部分为圆台状结构，便于工人将固定卡柱卡接在套管内部的卡槽中。
24、此外，混凝土板的上端面左右两侧分别安本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，包括：钢梁主体(1)，所述钢梁主体(1)的截面为倒梯形结构，钢梁主体(1)的主体为弧形结构，钢梁主体(1)的下端面固定安装有两个垫块(2)；混凝土板(3)，所述混凝土板(3)固定安装在钢梁主体(1)的上端面，混凝土板(3)的主体为弧形结构；其特征在于，第一放置板(5)，所述第一放置板(5)位于混凝土板(3)的正上方；第二放置板(7)，所述第二放置板(7)与第一放置板(5)结构相同，第二放置板(7)与第一放置板(5)的上端面均安装有分隔板(6)，第二放置板(7)的下端面均匀开设有滑槽(703)，滑槽(703)内部滑动卡装有限位机构；还包括有数据处理单元(8)，数据处理单元(8)的外部分别安装有计时模块(802)、数据存储单元(803)、控制开关(804)、显示终端(805)与位移传感器(806)。
2.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述混凝土板(3)的上端面安装有压力传感器(801)，压力传感器(801)与数据处理单元(8)电性连接。
3.如权利要求1所述曲线钢-混
4.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述分隔板(6)均匀的安装在第一放置板(5)与第二放置板(7)的上端面，分隔板(6)主体为矩形板状结构，分隔板(6)的上端面固定安装有两个固定卡柱(601)，固定卡柱(601)的上端部分为圆台状结构。
5.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述第二放置板(7)的下端面均匀安装有套管(701)，套管(701)内部开设有卡槽(702)，卡槽(702)与固定卡柱(601)结构相同。
6.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述第二放置板(7)位于第一放置板(5)正上方时，固定卡柱(601)的中轴线与套管(701)的中轴线重合。
7.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述第一放置板(5)的左右两端分别开设有两个第一通孔(501)，混凝土板(3)的上端面左右两侧分别安装有两个固定柱(4)，第一放置板(5)与混凝土板(3)贴合时，固定柱(4)卡接在第一通孔(501)内部。
8.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述第一放置板(5)与第二放置板(7)的两端分别安装有凸块(9)，凸块(9)主体为半圆形结构，第一放置板(5)与第二放置板(7)的上端面还安装有两组橡胶条(10)。
9.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述限位机构包括：
...【技术特征摘要】
1.曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，包括：钢梁主体(1)，所述钢梁主体(1)的截面为倒梯形结构，钢梁主体(1)的主体为弧形结构，钢梁主体(1)的下端面固定安装有两个垫块(2)；混凝土板(3)，所述混凝土板(3)固定安装在钢梁主体(1)的上端面，混凝土板(3)的主体为弧形结构；其特征在于，第一放置板(5)，所述第一放置板(5)位于混凝土板(3)的正上方；第二放置板(7)，所述第二放置板(7)与第一放置板(5)结构相同，第二放置板(7)与第一放置板(5)的上端面均安装有分隔板(6)，第二放置板(7)的下端面均匀开设有滑槽(703)，滑槽(703)内部滑动卡装有限位机构；还包括有数据处理单元(8)，数据处理单元(8)的外部分别安装有计时模块(802)、数据存储单元(803)、控制开关(804)、显示终端(805)与位移传感器(806)。
2.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述混凝土板(3)的上端面安装有压力传感器(801)，压力传感器(801)与数据处理单元(8)电性连接。
3.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系统，其特征在于：所述压力传感器(801)、计时模块(802)与位移传感器(806)共同构成了数据采集单元，计时模块(802)与数据处理单元(8)电性连接，位移传感器(806)与数据处理单元(8)电性连接。
4.如权利要求1所述曲线钢-混凝土组合箱型梁杆系模型数值分析系...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱力，王照，刘鑫，李佳欢，赵冠远，范国，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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