CN108629085A - 一种梁式结构挠度计算方法及应用其的挠度计算装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种梁式结构挠度计算方法，涉及桥梁挠度计算领域，包括：确定桥梁的第一支点和第二支点；计算或者输入或者读取所述第一支点或者所述第二支点的梁端转角；输入或者读取桥梁计算跨径；判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度。及应用其的挠度计算装置。可解决传统挠度计算方法需要辅助支撑设施以及测试步骤繁琐的问题。

Description

一种梁式结构挠度计算方法及应用其的挠度计算装置

技术领域

本发明涉及桥梁挠度计算领域，具体说是一种梁式结构挠度计算方法及应用其的挠度计算装置。

背景技术

在桥梁检测中，桥梁挠度的测量是重要内容之一，同样也是桥梁的安全性评价中一项很重要的指标，更进一步来说，桥梁的挠度与桥梁的承载能力以及抵抗地震、风、车辆等动荷载的能力有着紧密的联系。因此，对桥梁挠度检测方法进行研究变得越来越有必要，同时，简单的方法能够使检测效率得到有效、快速提升，利用这样的检测方法也更加有利于桥梁领域防震减灾任务的完成。

当前国内在进行桥梁检测时，测量挠度的方法主要有以下几种：一是钢弦百分表测量法，这种方法主要适用于测量陆地上桥梁的挠度或者是测量北方冬季水流结冰时候的桥梁挠度，但是综合来看，这种方式局限性比较大，对于在水流动情况下的桥梁无法进行有效的观测。二是标尺经纬仪观测法，这种方法适用于桥梁下方有水时候的挠度计算或者是桥梁为高架桥情况下的有效测量。三是悬垂法，这种仪器操作简便，测量方式简单，但是唯一的不足之处在于该方法要求在测量现场有静止的基准点，因此这种方法一般只适用于干河床情况下，相对来说适用范围比较窄。四是光电法，该方法是利用CCD光电耦合器件测量桥梁挠度，但是该方法设备价格极高，同时也易受下雨、雾天等环境因素的影响，所以局限性较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种梁式结构挠度计算方法及应用其的挠度计算装置，只需要利用梁端转角和桥梁基础参数，如：桥梁计算跨径即可得到挠度，以解决传统挠度计算方法需要支撑、易受环境影响的问题。

第一方面，本发明提供一种梁式结构挠度计算方法，包括：

确定桥梁的第一支点和第二支点；

计算或者输入或者读取所述第一支点或者所述第二支点的梁端转角；

输入或者读取桥梁计算跨径；

判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；

根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度。

优选地，所述梁端转角的计算方法为：

若所述桥梁荷载类型为所述集中荷载，所述梁端转角＝(所述集中荷载*所述桥梁计算跨径²)/(16*桥梁刚度)；

若所述桥梁荷载类型为所述均布荷载，所述梁端转角＝(所述均布荷载*所述桥梁计算跨径³)/(24*桥梁刚度)。

优选地，所述桥梁的跨中受力为所述集中荷载时，所述跨中挠度＝(所述梁端转角*所述桥梁计算跨径)/3。

优选地，所述桥梁的受力为所述均布荷载，所述跨中挠度＝(所述梁端转角*5*所述桥梁计算跨径)/16。

第二方面，本发明提供一种梁式结构挠度计算装置，包括：

存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为如权利要求1～4任一项所述一种梁式结构挠度计算方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

确定桥梁的第一支点和第二支点；

计算或者输入或者读取所述第一支点或者所述第二支点的梁端转角；

输入或者读取桥梁计算跨径；

判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；

根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度。

第三方面，本发明提供另一种梁式结构挠度计算装置，包括：

梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元，用于计算或者输入或者读取梁端转角；以及

桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元，用于输入或者读取所述桥梁计算跨径；以及

挠度计算单元，判断桥梁荷载类型为集中荷载还是均布荷载，并根据所述桥梁荷载类型利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度；

所述挠度计算单元，分别与所述梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元以及桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元连接。

优选地，所述梁端转角计算单元，包括：梁端转角测量单元和调平机构；

所述梁端转角测量单元，通过所述调平机构与桥梁梁体腹板中心连接；

所述调平机构，调节所述梁端转角测量单元与所述桥梁梁体的位置关系，保证所述梁端转角测量单元与所述桥梁梁体在竖直方向上平行。

优选地，所述梁端转角测量单元，包括：桥梁梁体形变感应机构和位移测量单元；

所述桥梁梁体腹板中心与所述桥梁梁体形变感应机构连接，所述桥梁梁体形变带动所述梁体形变感应机构产生位移，所述桥梁梁体形变感应机构与位移测量单元连接，所述位移测量单元和控制器连接；

所述桥梁梁体形变感应机构移动与未变形时竖直方向形成的角度为梁端转角；

所述位移测量单元，测量所述梁体形变感应机构产生的位移；

所述控制器，根据所述位移和所述位移测量单元距离所述桥梁梁体腹板中心的距离计算所述梁端转角。

优选地，所述桥梁梁体腹板中心挂接有重力机构；

所述位移测量单元在所述重力机构上；

所述重力机构，用于保证所述位移测量单元与所述桥梁梁体腹板中心的距离为最小距离。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供一种梁式结构挠度计算方法及应用其的挠度计算装置，本发明不需要支撑机构，如遇到河流峡谷或者桥梁下侧不具有可支撑点，即不需要其他辅助设施，只需要利用梁端转角和桥梁基础参数，如：桥梁计算跨径即可得到挠度，以解决传统挠度计算方法需要支撑、易受环境影响的问题。

本发明的梁端转角一旦发生变化，对应的挠度就会产生变化，而对于同一座桥梁，桥梁基础参数，如：桥梁计算跨径只需要输入或者获取一次，这样针对于此理论的特定装置就有两个明显的优势，一是不受外界桥梁所处的环境影响，适用性更广。二是提升了桥梁检测时候对于挠度检测的效率。

附图说明

通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的一种梁式结构挠度计算方法的流程示意图；

图2是本发明实施例另一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元结构示意图；

图3是本发明实施例另一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元和调平机构装配示意图；

图4是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的电路框图；

图5是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的另一电路框图；

图6是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的电源电路框图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本发明实施例的一种梁式结构挠度计算方法的流程示意图。如图1所示，一种梁式结构挠度计算方法，包括：步骤101确定桥梁的第一支点和第二支点，即确定桥梁的支点位置；步骤102 计算或者输入或者读取第一支点或者第二支点的梁端转角，输入或者读取桥梁计算跨径；步骤103判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；步骤104根据桥梁荷载类型，利用梁端转角和桥梁计算跨径计算跨中挠度。具体地说，梁端转角因为荷载作用于第一支点或者第二支点之间任意位置的荷载力大小以及不同荷载的类型而变化，计算挠度所需要的参数(即，梁端转角)也不同。梁端转角、桥梁计算跨径可以存储在不同的存储器或者同一个存储器的不同区域内，控制器或者计算单元或者服务器读取需要的相应的参数 (即，梁端转角、桥梁计算跨径)，计算或者输入或者读取相应的参数(即，梁端转角)，以及输入或者读取桥梁计算跨径。

一种梁式结构挠度计算方法，还包括：梁端转角的计算方法为：若桥梁荷载类型为集中荷载，梁端转角＝(集中荷载*桥梁计算跨径²)/(16*桥梁刚度)；若桥梁荷载类型为均布荷载，梁端转角＝(均布荷载*桥梁计算跨径³)/(24*桥梁刚度)。

一种梁式结构挠度计算方法，还包括：桥梁的跨中受力为集中荷载时，跨中挠度＝(梁端转角*桥梁计算跨径)/3。

以及，桥梁的受力为均布荷载，跨中挠度＝(梁端转角*5*桥梁计算跨径)/16。

具体地说，桥梁跨中受力集中荷载，所述集中荷载作用于支点的距离为所述桥梁计算跨径/2(即，满足一定距离约束条件)时，读取或者选择或者输入梁端转角、桥梁计算跨径作为挠度的计算参数，其他方式也类似，不再进行详细说明：如：桥梁受均布荷载时，所述均布荷载作用于所述桥梁计算跨径之上(即，满足一定距离约束条件)的情况。

一种梁式结构挠度计算方法，还包括：所述桥梁受力所述均布荷载，即所述桥梁计算跨径受均布荷载时，跨中挠度＝(5*所述均布荷载*所述桥梁计算跨径⁴)/(384*桥梁刚度)；所述梁端转角＝ (所述均布荷载*所述桥梁计算跨径³)/(24桥梁刚度)；所述桥梁受力为所述均布荷载，据所述梁端转角和所述桥梁计算跨径，得到所述挠度＝(所述梁端转角*5*所述桥梁计算跨径)/16。

一种梁式结构挠度计算方法的理论基础为：挠曲线近似微分方程为：

M(x)为距离支点x处的弯矩，EI为桥梁刚度，为桥梁曲率，ρ为曲率半径。

其中，认为桥梁向下弯曲时挠度曲线向下的纵坐标值为正。

由于梁向下弯曲时挠度为正值，所以：

(可以根据后面积分看出，这里是负号最后的挠度结果才为正，所以这里是负号。)

利用积分的方法求梁的变形时挠曲线方程(弹性曲线)为：

EIω″(x)＝-M(x)。 (5)

将曲线方程积分一次为转角方程：

EIθ(x)＝EIω′(x)＝-∫M(x)d(x)+C₁。 (6)

将曲线方程再积分一次为挠度方程：

EIδ(x)＝EIω(x)＝-∫(∫M(x)d(x))+C₁x+C₂。 (7)

考虑两种荷载作用下的边界条件：集中荷载和均布荷载。

①当桥梁跨中受到大小为F的集中荷载时：

x＝0，δ_支点＝0 (8)

此处为边界条件，支点处的挠度为0，任意桥梁截面距支点处的距离为x；

x＝L，δ_支点＝0； (9)

此处为边界条件，理论桥梁计算跨径L，表示另一端支点处挠度也为0；

x＝L/2，ω′＝0； (10)

其中，桥梁向下弯曲时挠度ω(x)为常数。

带入求得：

简化计算，只取一半结构进行分析(因为当桥梁跨中受到大小为F的集中荷载，此处取左半结构分析)则跨中挠度：

x＝L/2时，

当集中荷载作用时，将x＝0带入式(11)，求得支点处转角为：

联立式(13)、(14)求得δ_L/2与θ₀关系式为：

x＝0时，

②当梁受到大小为q的均布荷载作用时：

将公式(8)、公式(9)和公式(10)带入公式(6)、公式(7)得：

梁端转角计算公式：

挠度计算公式：

将x＝L/2代入式(17)，得跨中挠度为：

x＝L/2时，

当均布荷载作用时，将x＝0带入式(16)，求得支点处转角为：

联立式(18)、(19)得δ_L/2与θ₀关系式为：

x＝0时，

同时，本发明还提供一种梁式结构挠度计算装置，包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序为如上述一种梁式结构挠度计算方法，处理器执行程序时实现以下步骤：步骤101确定桥梁的第一支点和第二支点，即确定桥梁的支点位置；步骤102计算或者输入或者读取第一支点或者第二支点的梁端转角，输入或者读取桥梁计算跨径；步骤103判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；步骤104根据桥梁荷载类型，利用梁端转角和桥梁计算跨径计算跨中挠度。

另外，本发明还提供另一种梁式结构挠度计算装置，包括：梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元，用于计算或者输入或者读取梁端转角；以及桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元，用于输入或者读取桥梁计算跨径；以及挠度计算单元，用于判断桥梁荷载类型为集中荷载还是均布荷载，并根据桥梁荷载类型，利用梁端转角和桥梁计算跨径计算跨中挠度；挠度计算单元，分别与梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元以及桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元连接。

另一种梁式结构挠度计算装置，梁端转角计算单元，包括：梁端转角测量单元和调平机构；梁端转角测量单元，通过调平机构与桥梁梁体腹板中心连接；调平机构，调节梁端转角测量单元与桥梁梁体的位置关系，保证梁端转角测量单元与桥梁梁体在竖直方向上平行。由于调平机构可保证测角是竖直方向的梁端转角，避免有与梁端转角的误差造成挠度计算的误差。

另一种梁式结构挠度计算装置，梁端转角测量单元，包括：桥梁梁体形变感应机构和位移测量单元；桥梁梁体腹板中心与桥梁梁体形变感应机构连接，桥梁梁体形变带动梁体形变感应机构产生位移，桥梁梁体形变感应机构与位移测量单元连接，位移测量单元和控制器连接；桥梁梁体形变感应机构移动与未变形时竖直方向形成的角度为梁端转角；位移测量单元，测量梁体形变感应机构产生的位移；控制器，根据桥梁梁体形变带动梁体形变感应机构产生位移和位移测量单元距离桥梁梁体腹板中心的距离计算梁端转角。

另一种梁式结构挠度计算装置，桥梁梁体腹板中心挂接有重力机构；位移测量单元在重力机构上；重力机构，用于保证位移测量单元与桥梁梁体腹板中心的距离为最小距离，即以位移测量单元与桥梁梁体腹板中心的距离为一直角边，以桥梁梁体形变带动梁体形变感应机构产生位移为另一直角边，以便梁端转角计算的准确性。

图2是本发明实施例另一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元结构示意图。如图2所示，一种桥跨结构的梁端转角测量单元，包括：刚性杆件1、位移计2和摆锤3。桥梁梁体腹板中心与桥梁梁体形变感应机构连接，桥梁梁体形变带动梁体形变感应机构产生位移，桥梁梁体形变感应机构与位移测量单元连接，位移测量单元和控制器C(图4和图5中)连接；桥梁梁体形变感应机构移动与未变形时竖直方向形成的角度为梁端转角；位移测量单元测量梁体形变感应机构产生的位移；控制器C(图4和图5中)，根据位移和位移测量单元距离桥梁梁体腹板中心的距离计算梁端转角。可以解决钢丝悬吊步骤较为麻烦，且需要钢丝的松紧程度对于结果影响较大，不是特别精确的问题。梁端转角测量单元直接固定于桥梁梁体，不用在地面上连接线，不必繁琐的接线、拆线；不受外界环境改变而影响精确度，自身精度较高；避免了因为传统方法钢丝松紧程度、标尺位置和标尺精度等其他仪器准确性的影响。

在图2中，一种桥跨结构的梁端转角测量单元，还包括：重力机构；重力机构挂接在桥梁梁体腹板中心；位移测量单元在重力机构上；重力机构，用于保证位移测量单元与桥梁梁体腹板中心的距离为最小距离。

在图2中，桥梁梁体形变感应机构为刚性杆件1；刚性杆件1的一端固定在桥梁梁体腹板中心，刚性杆件1的另一端与位移测量单元连接。具体地说，刚性杆件1是刚性件，可以保证与桥梁梁体具有相同的变形。

在图2中，重力机构为摆锤3，摆锤3具有摆锤杆；摆锤杆的一端具有摆锤3，摆锤杆的另一端与桥梁梁体腹板中心连接；位移测量单元与摆锤杆连接。具体地说，摆锤3可以被随时固定，用于确定竖直方向。

在图2中，位移测量单元为位移计2；桥梁梁体腹板中心与桥梁梁体形变感应机构的一端连接，桥梁梁体形变感应机构的另一端与位移计2的测量端顶接。具体地说，位移计2的测量端可在位移计2收缩和弹出，刚性杆件1的自由端与位移计2的测量端顶接，刚性杆件1自由端的在水平方向的位置改变可以通过位移计2进行测量。

具体地说，在图2中，刚性杆件1的一端与简支梁的支点处梁体固定连接，刚性杆件1的一端与位移计2的一端接触，位移计2 的一端在摆锤3的摆锤杆上，摆锤杆的一端具有摆锤3，摆锤杆的一端可以在简支梁的支点处梁体装置上转动，如铰接。

在图1中，桥梁梁体变形，带动刚性杆件1偏移，偏移之后的刚性杆件1与初始位置(未偏移)形成梁端转角θ(即，上述方法中的θ₀)。

在图2中，位移计2与刚性杆件1的一端顶接，可以测量变形之后的刚性杆件1偏移的位移，可以通过刚性杆件1移动的位移计算出梁端转角θ。

更为具体地说，位移测量机构(即，图4和图5中的位移测量机构A)，包括：刚性杆件1和位移计2和壳体，刚性杆件1和位移计2和摆锤3在壳体内；壳体保护内部不受外界环境，如风、雨等影响。

图3是本发明实施例另一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元和调平机构装配示意图。如图3所示，调平机构X，包括：脚螺旋，脚螺旋上具有水准管，通过调节脚螺旋进而调节转角测量单元Z和桥梁梁体Y的位置，保证转角测量单元Z始终处于竖直；具体地说，脚螺旋分别为第一脚螺旋X1、第二脚螺旋X3和第三脚螺旋X4，第一脚螺旋X1、第二脚螺旋X3和第三脚螺旋X4分别连接到梁端转角测量单元Z壳体的上端、中端和下端位置，第一脚螺旋X1、第二脚螺旋X3和第三脚螺旋X4还与固定支架X2连接。通过三个不同方向上的脚螺旋(第一脚螺旋X1、第二脚螺旋 X2和第三脚螺旋X4)的调整，观察调平机构X上固定的水准管中心气泡位置使之居中，保证梁端转角测量单元Z始终是竖直方向，以便适用于不同倾斜形式的桥梁梁体Y，测得准确的梁端竖直转角，如：图3中箱型的桥梁梁体Y，如果转角测量单元Z直接与箱型的桥梁梁体Y的腹板中心挂接，则转角测量单元Z会贴在箱型的桥梁梁体Y腹板中心，导致计算梁端转角计算不准确，进而对挠度的计算带来仪器误差。

图4是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的电路框图。图5是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的另一电路框图。

位移测量机构A分别与电源B和控制器C连接，电源B为位移测量机构A和控制器C供电。

在图1和图2中，控制器C可为单片机，位移计2的输出端与单片机的输入IO口连接，位移测量单元(即，位移计2)距离桥梁梁体外侧的距离在单片机的存储器中，当单片机接收到位移计2测量的刚性杆件1偏移的位移后，单片机从单片机读出位移计2距离桥梁梁体腹板中心的距离，利用三角函数关系式计算出梁端转角θ₀。

图3是本发明第二实施例的一种桥跨结构的梁端转角测量单元示意图。如图3所示，一种桥跨结构的梁端转角测量单元，其特征在于：位移测量机构A和控制器C之间就有数据传输电路；数据传输电路，用于将位移发送给控制器C，控制器C也可以采用单片机。

在图3中，数据传输电路，包括：数据发送电路D和数据接收电路E；数据发送电路D与数据接收电路E无线通讯发送梁体形变感应机构产生的位移。

在图3中，数据发送电路D与控制器C连接；控制器C，用于控制数据发送电路D是否发送梁体形变感应机构产生的位移。

在图3中，控制器C，还与人机交互单元F连接；人机交互单元F，用于向控制器C输入位移测量单元距离桥梁梁体腹板中心的距离，以及显示梁端转角。具体地说，人机交互单元F，包括：按键和显示屏，按键用于输入位移测量单元(即，位移计2)距离桥梁梁体腹板中心的距离，当单片机接收到位移计2测量的刚性杆件 1偏移的位移后，单片机根据位移计2距离桥梁梁体腹板中心的距离，利用三角函数关系式计算出梁端转角θ₀。

具体地说，利用三角函数关系式计算出梁端转角θ₀：位移计2 固定于摆锤的摆锤杆的l₁(简支梁的支点处梁体为原点的外侧延伸距离)处，并保证与摆杆垂直，位移计测得的距离为l₂，得到梁端转角值：

同时，控制器C或者人机交互单元F，可以读取或者输入第一支点和第二支点的距离以及梁端转角、桥梁刚度、桥梁计算跨径和弯矩；控制器C内可以预设公式(15)、公式(20)。控制器C根据公式(15)、公式(20)中的一个公式计算挠度，人机交互单元F可以显示控制器C计算的挠度。

在图2和图3中，一种桥跨结构的梁端转角测量单元，还包括：电源B，用于供电；电源B，利用太阳能能源储能。供电B，具体包含两个部分，其一是大容量充电电池，用于给转角测量单元 Z(图3中)的位移计2(图2中)以及数据传输电路(数据发送电路D和数据接收电路E)提供工作电压；二是小型太阳能板，为电池提供续航能力。

图6是本发明实施例一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的电源电路框图。一种梁式结构挠度计算装置中梁端转角测量单元的电源，包括：太阳能电池B1、充电电路B2、充电保护电路B3和充电电池B4。在图4中，太阳能电池B1与充电电路B2连接，充电电路B2与充电保护电路B3连接，充电保护电路B3与充电电池B4连接。在图4中，太阳能电池B1，用于吸收太阳能并存储太阳能，充电电路B2为充电电池B4充电，充电保护电路B3用于保护充电电池B4，防止充电电池B4过充。

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种梁式结构挠度计算方法，其特征在于，包括：

确定桥梁的第一支点和第二支点；

计算或者输入或者读取所述第一支点或者所述第二支点的梁端转角；

输入或者读取桥梁计算跨径；

判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；

根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度。

2.根据权利要求1所述一种梁式结构挠度计算方法，其特征在于，所述梁端转角的计算方法为：

若所述桥梁荷载类型为所述集中荷载，所述梁端转角＝(所述集中荷载*所述桥梁计算跨径²)/(16*桥梁刚度)；

若所述桥梁荷载类型为所述均布荷载，所述梁端转角＝(所述均布荷载*所述桥梁计算跨径³)/(24*桥梁刚度)。

3.根据权利要求1所述一种梁式结构挠度计算方法，其特征在于：

所述桥梁的跨中受力为所述集中荷载时，所述跨中挠度＝(所述梁端转角*所述桥梁计算跨径)/3。

4.根据权利要求1所述一种梁式结构挠度计算方法，其特征在于：

所述桥梁的受力为所述均布荷载，所述跨中挠度＝(所述梁端转角*5*所述桥梁计算跨径)/16。

5.一种梁式结构挠度计算装置，其特征在于，包括：

存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为如权利要求1～4任一项所述一种梁式结构挠度计算方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

确定桥梁的第一支点和第二支点；

计算或者输入或者读取所述第一支点或者所述第二支点的梁端转角；

输入或者读取桥梁计算跨径；

判断桥梁荷载类型，为集中荷载还是均布荷载；

根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度。

6.一种梁式结构挠度计算装置，其特征在于，包括：

梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元，用于计算或者输入或者读取梁端转角；以及

桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元，用于输入或者读取所述桥梁计算跨径；以及

挠度计算单元，判断桥梁荷载类型为集中荷载还是均布荷载，并根据所述桥梁荷载类型，利用所述梁端转角和所述桥梁计算跨径计算跨中挠度；

所述挠度计算单元，分别与所述梁端转角计算单元或者梁端转角输入单元或者梁端转角读取单元以及桥梁计算跨径输入单元或者桥梁计算跨径读取单元连接。

7.一种梁式结构挠度计算装置，其特征在于：

所述梁端转角计算单元，包括：梁端转角测量单元和调平机构；

所述梁端转角测量单元，通过所述调平机构与桥梁梁体腹板连接；

所述调平机构，调节所述梁端转角测量单元与所述桥梁梁体的位置关系，保证所述梁端转角测量单元与所述桥梁梁体在竖直方向上平行。

8.根据权利要求7所述一种梁式结构挠度计算装置，其特征在于：

所述梁端转角测量单元，包括：桥梁梁体形变感应机构和位移测量单元；

所述桥梁梁体腹板中心与所述桥梁梁体形变感应机构连接，所述桥梁梁体形变带动所述梁体形变感应机构产生位移，所述桥梁梁体形变感应机构与位移测量单元连接，所述位移测量单元和控制器连接；

所述桥梁梁体形变感应机构移动与未变形时竖直方向形成的角度为梁端转角；

所述位移测量单元，测量所述梁体形变感应机构产生的位移；

所述控制器，根据所述位移和所述位移测量单元距离所述桥梁梁体腹板中心的距离计算所述梁端转角。

9.根据权利要求8所述一种梁式结构挠度计算装置，其特征在于：

所述桥梁梁体腹板中心挂接有重力机构；

所述位移测量单元在所述重力机构上；

所述重力机构，用于保证所述位移测量单元与所述桥梁梁体腹板中心的距离为最小距离。