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申请/专利权人：中铁二院工程集团有限责任公司

摘要：本发明公开了一种桥梁转体平衡压力监测系统的总测量精度确定方法，确定桥梁转体体系中转动球铰的球铰面最大竖向应力；确定桥梁转体体系的不平衡力矩；基于不平衡力矩计算桥梁转体体系在力矩不平衡时的正应力；以所述力矩不平衡时的正应力，除以所述球铰面最大竖向应力，得到桥梁转体平衡压力监测系统的总测量精度。本发明的目的在于提供一种桥梁转体平衡压力监测系统的总测量精度确定方法，以解决现有技术中桥梁转体体系的平衡压力监测系统总测量精度的确定难题，为后续复杂的电路设计提供技术指标、保证监测数据的合理性和有效性并降低系统电路设计难度。

主权项：1.一种桥梁转体平衡压力监测系统的总测量精度确定方法，其特征在于，包括：确定桥梁转体体系中转动球铰的球铰面最大竖向应力；确定桥梁转体体系的不平衡力矩；基于不平衡力矩计算桥梁转体体系在力矩不平衡时的正应力；以所述力矩不平衡时的正应力，除以所述球铰面最大竖向应力，得到桥梁转体平衡压力监测系统的总测量精度；确定桥梁转体体系中转动球铰的球铰面最大竖向应力的方法包括：基于赫兹接触理论建立转动球铰中，上球铰和下球铰的接触模型；作上球铰和下球铰的公法线和公切线；在下球铰表面找出与所述公法线距离l的一点，定义为N1；在上球铰表面找出与所述公法线距离l的一点，定义为N2；计算点N1、点N2分别距所述公切线的距离z1、z2；设上球铰和下球铰的接触点在相互作用下发生变形时，点N1、点N2各自的位移变化为d1、d2；基于位移变化d1、d2，得到发生变形时的接触面压力函数；基于所述接触面压力函数计算球铰面最大竖向应力；所述接触面压力函数通过如下方法得到：假设发生变形时点N1、点N2均位于接触面上，建立如下方程组： 式中：μ1为下球铰材料的泊松比，E1为下球铰材料的弹性模量，μ2为上球铰材料的泊松比，E2为上球铰材料的弹性模量，q为接触面压力，s为接触面对应的弦，ψ为接触面对应的圆心角；设y1＝1-μ12πE1，y2＝1-μ22πE2，建立接触面压力函数为：y1+y2∫∫qdsdψ＝α-βl2 a＝d1+d2+z1+z2式中：y1、y2、α、β均为中间系数，a为接触面上相对两点间的位移，q0为接触面的最大接触应力；求解所述接触面压力函数，得到球铰面最大竖向应力的计算公式为： 式中：σ为球铰面最大竖向应力，r1为下球铰半径，r2为上球铰半径，F为上球铰和下球铰间的压力；确定桥梁转体体系的不平衡力矩的方法包括：基于施工设计确定球铰偏心距的控制精度；通过如下公式计算不平衡力矩：MB＝e×N；式中：MB为不平衡力矩，e为球铰偏心距的控制精度，N为桥体重量；基于不平衡力矩计算桥梁转体体系在力矩不平衡时的正应力的方法包括：建立桥梁落架前后主梁根部的正应力差值，与主梁两侧弯矩差值的函数式；所述函数式为：ΔM＝Δσ×Izy；式中：ΔM为在箱梁截面上主梁两侧弯矩差值，Δσ为桥梁落架前后主梁根部的正应力差值，Iz为桥梁的箱梁截面抗弯惯性矩，y为主梁根部与箱梁截面中心轴的距离；将主梁两侧弯矩差值等效为不平衡力矩，求解力矩不平衡时的正应力；通过如下公式求解力矩不平衡时的正应力σ正：MB＝σ正×Izy；所述桥梁的箱梁截面抗弯惯性矩通过如下公式计算：Iz＝πd432；式中：d为箱梁截面的最大内切圆直径；在计算桥梁的箱梁截面抗弯惯性矩时，令d＝y。

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