CN114492104B - 桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质 - Google Patents

桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质 Download PDF

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CN114492104B CN202111582117.1A CN202111582117A CN114492104B CN 114492104 B CN114492104 B CN 114492104B CN 202111582117 A CN202111582117 A CN 202111582117A CN 114492104 B CN114492104 B CN 114492104B
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Abstract

本申请涉及一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质，该计算方法包括以下步骤，按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE002
；基于正应力
Figure 311505DEST_PATH_IMAGE002
，根据计算公式
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE006
；基于理论弯矩
Figure 150016DEST_PATH_IMAGE006
和公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE008
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE010
；以及，基于试验内力
Figure 460912DEST_PATH_IMAGE010
和预设的加载方式，根据计算公式
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE012
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 100004_DEST_PATH_IMAGE014
。本申请使预制梁的试验荷载确定更便捷。

Description

桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质
技术领域
本申请涉及物联网技术领域，尤其是涉及一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质。
背景技术
桥梁静载试验是对桥梁结构进行承载力评定的重要手段之一。预制梁装配式结构作为一种桥型简单、技术成熟的结构形式，往往是被桥梁设计者优先考虑和采用。为检验预制梁的承载能力，预制梁静载试验是最为直接、有效的检测手段。
当前，《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）对新建、加固或改建的公路桥梁静载试验有明确的规定和要求。该规范对静载试验的计算可简单归纳为：通过静载试验效率（同一截面在试验荷载作用下产生的内力或位移与考虑冲击系数后设计荷载作用下产生的内力或位移之比）来控制试验荷载。因此，在进行成桥荷载试验计算时，目前桥梁检测工作者遵循该规范的要求，先计算出设计荷载作用下的内力或位移，再根据静载试验效率的要求确定试验荷载。
针对上述中的相关技术，发明人发现预制梁的静载试验与成桥状态不同，预制梁在施工过程中其受力和截面特性均会发生变化，难以按规范要求计算各种荷载作用下的内力或位移。
发明内容
为了使预制梁的试验荷载确定更便捷，本申请提供了一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法、系统及其存储介质。
第一方面，本申请提供一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法，采用如下的技术方案：
一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法，包括以下步骤，
按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
；
基于所述正应力
Figure 301159DEST_PATH_IMAGE001
，根据计算公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
；
基于所述理论弯矩
Figure 153053DEST_PATH_IMAGE003
和公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
；以及，
基于所述试验内力
Figure 870473DEST_PATH_IMAGE005
和预设的加载方式，根据计算公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度。
通过采用上述技术方案，根据应力等效的角度出发考虑，可以清楚预制梁在施工过程中截面特性和受力发生变化的情况，推算出预制梁在目标状态下控制截面处关键点的正应力，从而与规范要求的荷载效率吻合一致，进而可计算相应的试验荷载完成静载试验理论计算，这样使预制梁的试验荷载确定更便捷。
可选的，预制梁在施工各个阶段的阶段应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
通过以下方法计算：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
表示预制梁在i阶段下控制截面产生的阶段弯矩，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
表示预制梁在i阶段下应力点至截面中性轴的阶段距离，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
表示预制梁在i阶段下的截面抗弯惯性矩。
通过采用上述技术方案，对预制梁在施工各个阶段的阶段应力进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中受力发生变化的情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
可选的，预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩
Figure 406628DEST_PATH_IMAGE012
通过以下方法计算：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，q表示预制梁自重等效的均布荷载，l表示预制梁在架设下的计算跨径。
通过采用上述技术方案，对预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中荷载效率系数的变化情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
可选的，按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算的步骤中，包括：
获取预制梁在架设后跨中截面马蹄底面的第一阶段应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
；
获取施工预制梁间湿接缝和连接横隔板在跨中截面马蹄底面产生的第一增加应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
；以及，
基于所述第一阶段应力
Figure 158683DEST_PATH_IMAGE016
和第一增加应力
Figure 184408DEST_PATH_IMAGE017
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第二阶段应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
=
Figure 389124DEST_PATH_IMAGE016
+
Figure 56866DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，
Figure 991324DEST_PATH_IMAGE017
采用预制梁的截面特性进行计算。
通过采用上述技术方案，预制梁间湿接缝和连接横隔板在刚刚施工完毕时，湿接缝和连接横隔板的重量仍由预制梁承担，从而第一增加应力采用预制梁的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
可选的，按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算的步骤中，包括：
获取预制梁在施工混凝土调平层在跨中截面马蹄底面产生的第二增加应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
；
基于所述第二阶段应力
Figure 453529DEST_PATH_IMAGE018
和第二增加应力
Figure 411121DEST_PATH_IMAGE019
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第三阶段应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
=
Figure 616975DEST_PATH_IMAGE018
+
Figure 606272DEST_PATH_IMAGE019
；
其中，
Figure 301695DEST_PATH_IMAGE019
采用预制梁在湿接缝刚度和横隔板作用下的截面特性进行计算。
通过采用上述技术方案，预制梁的混凝土调平层在施工后，预制梁间湿接缝和连接横隔板已能发挥强度和刚度，从而第二增加应力采用预制梁在湿接缝刚度和横隔板作用下的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
可选的，按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算的步骤中，包括：
获取预制梁在施工沥青层、护栏和后期移动荷载在跨中截面马蹄底面产生的第三增加应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
；
基于所述第三阶段应力
Figure 12162DEST_PATH_IMAGE020
和第三增加应力
Figure 490548DEST_PATH_IMAGE021
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第四阶段应力
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
=
Figure 602861DEST_PATH_IMAGE020
+
Figure 203606DEST_PATH_IMAGE021
；
其中，
Figure 135790DEST_PATH_IMAGE021
采用预制梁在湿接缝刚度、横隔板作用和混凝土调平层参与受力下的截面特性进行计算。
通过采用上述技术方案，预制梁的沥青层和护栏在施工后，预制梁与湿接缝、横隔板、混凝土调平层构成整体，从而第三增加应力采用预制梁在湿接缝刚度、横隔板作用和混凝土调平层参与受力下的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
第二方面，本申请提供一种桥梁结构预制梁静载试验计算系统，采用如下的技术方案：
一种桥梁结构预制梁静载试验计算系统，包括正应力确定模块、理论弯矩确定模块、试验内力确定模块和试验荷载确定模块，
所述正应力确定模块按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 480184DEST_PATH_IMAGE001
；
所述理论弯矩确定模块与正应力确定模块连接，用于接收所述正应力
Figure 181424DEST_PATH_IMAGE001
，并根据计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE023
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 421912DEST_PATH_IMAGE003
；
所述试验内力确定模块与理论弯矩确定模块连接，用于接收所述理论弯矩
Figure 638130DEST_PATH_IMAGE003
，并基于公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 723897DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 341961DEST_PATH_IMAGE005
；
所述试验荷载确定模块与试验内力确定模块连接，用于接收所述试验内力
Figure 753350DEST_PATH_IMAGE005
，并基于预设的加载方式，根据计算公式
Figure 394547DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 80744DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure 756576DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure 135604DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度。
通过采用上述技术方案，根据应力等效的角度出发考虑，可以清楚预制梁在施工过程中截面特性和受力发生变化的情况，推算出预制梁在目标状态下控制截面处关键点的正应力，从而与规范要求的荷载效率吻合一致，进而可计算相应的试验荷载完成静载试验理论计算，这样使预制梁的试验荷载确定更便捷。
第三方面，本申请提供一种可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述桥梁结构预制梁静载试验计算方法中任一种方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：根据应力等效的角度出发考虑，可以清楚预制梁在施工过程中截面特性和受力发生变化的情况，推算出预制梁在目标状态下控制截面处关键点的正应力，从而与规范要求的荷载效率吻合一致，进而可计算相应的试验荷载完成静载试验理论计算，这样使预制梁的试验荷载确定更便捷。
附图说明
图1是本申请其中一个实施例的方法流程图；
图2是本申请其中一个实施例的系统框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法，参照图1，包括以下步骤，
S1、按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 264097DEST_PATH_IMAGE001
。
S2、基于正应力
Figure 753984DEST_PATH_IMAGE001
，根据计算公式
Figure 18744DEST_PATH_IMAGE002
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 771936DEST_PATH_IMAGE003
。
S3、基于理论弯矩
Figure 450042DEST_PATH_IMAGE003
和公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 681303DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 128465DEST_PATH_IMAGE005
。
S4、基于试验内力
Figure 786980DEST_PATH_IMAGE005
和预设的加载方式，根据计算公式
Figure 887135DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 718825DEST_PATH_IMAGE007
。
需要说明的是，
Figure 223756DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure 849909DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度。
本申请中，预制梁在施工各个阶段的阶段应力
Figure 440290DEST_PATH_IMAGE010
通过以下方法计算：
Figure 75671DEST_PATH_IMAGE011
。
需要说明的，
Figure 169529DEST_PATH_IMAGE012
表示预制梁在i阶段下控制截面产生的阶段弯矩，
Figure 232163DEST_PATH_IMAGE013
表示预制梁在i阶段下应力点至截面中性轴的阶段距离，
Figure 44261DEST_PATH_IMAGE014
表示预制梁在i阶段下的截面抗弯惯性矩。由此可知，对预制梁在施工各个阶段的阶段应力进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中受力发生变化的情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
本申请中，预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩
Figure 483333DEST_PATH_IMAGE012
通过以下方法计算：
Figure 697276DEST_PATH_IMAGE015
。
需要说明的是，q表示预制梁自重等效的均布荷载，l表示预制梁在架设下的计算跨径。由此可知，对预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中荷载效率系数的变化情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
在步骤S1中，包括：
S11、获取预制梁在架设后跨中截面马蹄底面的第一阶段应力
Figure 930812DEST_PATH_IMAGE016
。
S12、获取施工预制梁间湿接缝和连接横隔板在跨中截面马蹄底面产生的第一增加应力
Figure 230206DEST_PATH_IMAGE017
。
S13、基于第一阶段应力
Figure 207389DEST_PATH_IMAGE016
和第一增加应力
Figure 275839DEST_PATH_IMAGE017
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第二阶段应力
Figure 680276DEST_PATH_IMAGE018
=
Figure 732545DEST_PATH_IMAGE016
+
Figure 185524DEST_PATH_IMAGE017
。
需要说明的是，
Figure 436376DEST_PATH_IMAGE017
采用预制梁的截面特性进行计算。由此可知，预制梁间湿接缝和连接横隔板在刚刚施工完毕时，湿接缝和连接横隔板的重量仍由预制梁承担，从而第一增加应力采用预制梁的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
在步骤S1中，还包括：
S14、获取预制梁在施工混凝土调平层在跨中截面马蹄底面产生的第二增加应力
Figure 949397DEST_PATH_IMAGE019
。
S15、基于第二阶段应力
Figure 285701DEST_PATH_IMAGE018
和第二增加应力
Figure 542370DEST_PATH_IMAGE019
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第三阶段应力
Figure 850991DEST_PATH_IMAGE020
=
Figure 597230DEST_PATH_IMAGE018
+
Figure 92934DEST_PATH_IMAGE019
。
需要说明的，
Figure 215611DEST_PATH_IMAGE019
采用预制梁在湿接缝刚度和横隔板作用下的截面特性进行计算。由此可知，预制梁的混凝土调平层在施工后，预制梁间湿接缝和连接横隔板已能发挥强度和刚度，从而第二增加应力采用预制梁在湿接缝刚度和横隔板作用下的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
在步骤S1中，还包括：
S16、获取预制梁在施工沥青层、护栏和后期移动荷载在跨中截面马蹄底面产生的第三增加应力
Figure 113159DEST_PATH_IMAGE021
。
S17、基于第三阶段应力
Figure 30300DEST_PATH_IMAGE020
和第三增加应力
Figure 278879DEST_PATH_IMAGE021
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第四阶段应力
Figure 939667DEST_PATH_IMAGE022
=
Figure 700511DEST_PATH_IMAGE020
+
Figure 54132DEST_PATH_IMAGE021
。
需要说明的是，
Figure 524428DEST_PATH_IMAGE021
采用预制梁在湿接缝刚度、横隔板作用和混凝土调平层参与受力下的截面特性进行计算。由此可知，预制梁的沥青层和护栏在施工后，预制梁与湿接缝、横隔板、混凝土调平层构成整体，从而第三增加应力采用预制梁在湿接缝刚度、横隔板作用和混凝土调平层参与受力下的截面特性进行计算，这样有助于预制梁的试验荷载确定。
以某高速公路简支梁的预制梁为例，阐述本计算方法如下：
1）预制梁在架设后跨中截面马蹄底面的第一阶段应力为
Figure 988907DEST_PATH_IMAGE016
，此时预制梁仅承担自重。
2）施工预制梁之间的湿接缝和连接横隔板：考虑混凝土需要一定时间才能发挥强度和刚度，刚刚施工完毕时，湿接缝和连接横隔板的重量仍由预制梁承担，此时跨中截面马蹄底面的第二阶段应力为
Figure 595469DEST_PATH_IMAGE018
，计算
Figure 119991DEST_PATH_IMAGE018
时仍采用预制梁的截面特性，第一增加应力
Figure 77583DEST_PATH_IMAGE017
为湿接缝和横隔板等在跨中截面马蹄底面产生的应力。
3）施工混凝土调平层：此时预制梁之间的湿接缝和横隔板已能发挥强度和刚度，此时跨中截面马蹄底面的第三阶段应力为
Figure 80174DEST_PATH_IMAGE020
，第二增加应力
Figure 806822DEST_PATH_IMAGE019
为施工调平层在跨中截面马蹄底面产生的应力，计算
Figure 502245DEST_PATH_IMAGE019
时采用考虑湿接缝刚度和横隔板作用的截面特性。
4）施工沥青铺装层、护栏以及后期荷载等：此时湿接缝、横隔板与混凝土调平层与预制梁之间构成整体，此时跨中截面马蹄底面的第四阶段应力为
Figure 681554DEST_PATH_IMAGE022
，第三增加应力
Figure 487836DEST_PATH_IMAGE021
为施工沥青层、护栏以及后期移动荷载在跨中截面马蹄底面产生的应力，计算
Figure 334569DEST_PATH_IMAGE021
时采用考虑湿接缝刚度、横隔板作用以及混凝土调平层参与受力的截面特性。
5）即预制梁静载试验状态下，预制梁跨中截面马蹄底面的应力也应为
Figure 935315DEST_PATH_IMAGE022
（应力等效）。
6）以第四阶段应力
Figure 867499DEST_PATH_IMAGE022
为基础，根据预制梁的截面特性，利用材料力学公式计算控制截面的理论内力。
7）参照公路桥梁荷载试验规程的要求，计入荷载效率η，得到试验内力M1。
8）根据拟定的加载方式（集中荷载、均布荷载等），利用结构力学公式或建立单梁有限元模型计算试验荷载；试验荷载作用下预制梁的应力（应变）、变形计算，静载试验计算完成。
本申请实施例一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法的实施原理为：根据应力等效的角度出发考虑，可以清楚预制梁在施工过程中截面特性和受力发生变化的情况，推算出预制梁在目标状态下控制截面处关键点的正应力，从而与规范要求的荷载效率吻合一致，进而可计算相应的试验荷载完成静载试验理论计算，这样使预制梁的试验荷载确定更便捷。
本申请实施例还公开一种桥梁结构预制梁静载试验计算系统，参照图2，包括正应力确定模块、理论弯矩确定模块、试验内力确定模块和试验荷载确定模块，正应力确定模块按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 211892DEST_PATH_IMAGE001
；理论弯矩确定模块与正应力确定模块连接，用于接收正应力
Figure 178711DEST_PATH_IMAGE001
，并根据计算公式
Figure 888041DEST_PATH_IMAGE023
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 369838DEST_PATH_IMAGE003
。
试验内力确定模块与理论弯矩确定模块连接，用于接收理论弯矩
Figure 455606DEST_PATH_IMAGE003
，并基于公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 73669DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 219480DEST_PATH_IMAGE005
；试验荷载确定模块与试验内力确定模块连接，用于接收试验内力
Figure 922993DEST_PATH_IMAGE005
，并基于预设的加载方式，根据计算公式
Figure 546873DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 285022DEST_PATH_IMAGE007
。
需要说明的，
Figure 336154DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure 526964DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度。
由此可知，根据应力等效的角度出发考虑，可以清楚预制梁在施工过程中截面特性和受力发生变化的情况，推算出预制梁在目标状态下控制截面处关键点的正应力，从而与规范要求的荷载效率吻合一致，进而可计算相应的试验荷载完成静载试验理论计算，这样使预制梁的试验荷载确定更便捷。
其中，正应力确定模块包括阶段应力计算单元，阶段应力计算单元用于对预制梁在施工各个阶段的阶段应力
Figure 954535DEST_PATH_IMAGE010
进行计算，
Figure 547190DEST_PATH_IMAGE011
。
需要说明的是，
Figure 34803DEST_PATH_IMAGE012
表示预制梁在i阶段下控制截面产生的阶段弯矩，
Figure 712909DEST_PATH_IMAGE013
表示预制梁在i阶段下应力点至截面中性轴的阶段距离，
Figure 941241DEST_PATH_IMAGE014
表示预制梁在i阶段下的截面抗弯惯性矩。由此可知，对预制梁在施工各个阶段的阶段应力进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中受力发生变化的情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
其中，理疗弯矩确定模块包括阶段弯矩计算单元，阶段弯矩计算单元用于对预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩
Figure 326086DEST_PATH_IMAGE012
进行计算，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
。
需要说明的是，q表示预制梁自重等效的均布荷载，l表示预制梁在架设下的计算跨径。由此可知，对预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩进行计算，便于清楚预制梁在施工过程中荷载效率系数的变化情况，进而有助于预制梁的试验荷载确定。
本申请实施例还公开一种可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述桥梁结构预制梁静载试验计算方法中任一种方法的计算机程序。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (5)

1.一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法，其特征在于，包括以下步骤，
按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
基于所述正应力
Figure 651653DEST_PATH_IMAGE001
，根据计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE002
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
基于所述理论弯矩
Figure 910072DEST_PATH_IMAGE003
和公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure DEST_PATH_IMAGE005
；以及，
基于所述试验内力
Figure 34017DEST_PATH_IMAGE005
和预设的加载方式，根据计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度；
按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算的步骤中，包括：
获取预制梁在架设后跨中截面马蹄底面的第一阶段应力
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
获取施工预制梁间湿接缝和连接横隔板在跨中截面马蹄底面产生的第一增加应力
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；以及，
基于所述第一阶段应力
Figure 898068DEST_PATH_IMAGE010
和第一增加应力
Figure 994331DEST_PATH_IMAGE011
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第二阶段应力
Figure DEST_PATH_IMAGE012
=
Figure 144689DEST_PATH_IMAGE010
+
Figure 677302DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 426602DEST_PATH_IMAGE011
采用预制梁的截面特性进行计算；
获取预制梁在施工混凝土调平层在跨中截面马蹄底面产生的第二增加应力
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
基于所述第二阶段应力
Figure 157798DEST_PATH_IMAGE012
和第二增加应力
Figure 416741DEST_PATH_IMAGE013
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第三阶段应力
Figure DEST_PATH_IMAGE014
=
Figure 780857DEST_PATH_IMAGE012
+
Figure 49027DEST_PATH_IMAGE013
；
其中，
Figure 854303DEST_PATH_IMAGE013
采用预制梁在湿接缝刚度和横隔板作用下的截面特性进行计算；
获取预制梁在施工沥青层、护栏和后期移动荷载在跨中截面马蹄底面产生的第三增加应力
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
基于所述第三阶段应力
Figure 346465DEST_PATH_IMAGE014
和第三增加应力
Figure 119248DEST_PATH_IMAGE015
，计算出预制梁在跨中截面马蹄底面的第四阶段应力
Figure DEST_PATH_IMAGE016
=
Figure 207421DEST_PATH_IMAGE014
+
Figure 382051DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，
Figure 248376DEST_PATH_IMAGE015
采用预制梁在湿接缝刚度、横隔板作用和混凝土调平层参与受力下的截面特性进行计算。
2.根据权利要求1所述的桥梁结构预制梁静载试验计算方法，其特征在于，预制梁在施工各个阶段的阶段应力
Figure DEST_PATH_IMAGE017
通过以下方法计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示预制梁在i阶段下控制截面产生的阶段弯矩，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表示预制梁在i阶段下应力点至截面中性轴的阶段距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
表示预制梁在i阶段下的截面抗弯惯性矩。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁结构预制梁静载试验计算方法，其特征在于，预制梁在施工各个阶段的阶段弯矩
Figure 131625DEST_PATH_IMAGE019
通过以下方法计算：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，q表示预制梁自重等效的均布荷载，l表示预制梁在架设下的计算跨径。
4.一种桥梁结构预制梁静载试验计算系统，其特征在于，包括正应力确定模块、理论弯矩确定模块、试验内力确定模块和试验荷载确定模块，
所述正应力确定模块按照预制梁在施工过程中的受力和截面特性变化进行叠加计算，确定预制梁在目标状态下控制截面处的正应力
Figure 272756DEST_PATH_IMAGE001
；
所述理论弯矩确定模块与正应力确定模块连接，用于接收所述正应力
Figure 301892DEST_PATH_IMAGE001
，并根据计算公式
Figure 355430DEST_PATH_IMAGE002
确定预制梁试验状态下控制截面理论弯矩
Figure 837226DEST_PATH_IMAGE003
；
所述试验内力确定模块与理论弯矩确定模块连接，用于接收所述理论弯矩
Figure 454153DEST_PATH_IMAGE003
，并基于公路桥梁荷载试验规范要求的荷载效率系数η，根据计算公式
Figure 134533DEST_PATH_IMAGE004
确定预制梁控制截面处的试验内力
Figure 811502DEST_PATH_IMAGE005
；
所述试验荷载确定模块与试验内力确定模块连接，用于接收所述试验内力
Figure 531327DEST_PATH_IMAGE005
，并基于预设的加载方式，根据计算公式
Figure 483103DEST_PATH_IMAGE006
或建立单梁有限元模型确定预制梁的试验荷载
Figure 486831DEST_PATH_IMAGE007
；
其中，
Figure 131439DEST_PATH_IMAGE008
表示预制梁在预制完成状态下应力点至截面中性轴的距离，
Figure 329771DEST_PATH_IMAGE009
表示预制梁在预制完成状态下的截面抗弯惯性矩，L表示预制梁试验状态下简支的计算跨径，a表示预制梁的均布荷载长度。
5.一种可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至3中任一种方法的计算机程序。
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