挠度是在受力或非均匀温度变化时,杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关。显然,挠曲线方程在截面x处的值,即等于该截面处的挠度。传统的桥梁挠度测量大都采用百分表或位移计直接测量,目前在我国桥梁维护、旧桥安全评估或新桥验收中仍广泛应用,对桥梁在运营荷载作用下的挠度进行监测和分析非常重要。
挠度概述
细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一。
挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。/n转角——弯曲变形时横截面相对其原来的位置转过的角度称为转角,用θ表示。/n挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时,通常选取坐标轴x向右为正,坐标轴y向下为正。选定坐标轴之后,梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数,其表达式称为梁的挠曲线方程,即γ= f(x) 。/n显然,挠曲线方程在截面x处的值,即等于该截面处的挠度。(建筑工程)/n挠曲线在截面位置坐标x处的斜率,或挠度γ对坐标x的一阶导数,等于该截面的转角。/n
挠度的检测方法
1 机械式位移计法
机械式位移计法常用百分表、千分表等仪表测试桥梁的挠度。该方法测试精度高,安装方便,但需要搭设工作和测试支架,测试需要测试人员多,测试速度较慢,测试过程中观测人员可能会对测试支架产生影响。/n
2 精密水准仪法
精密水准仪法测试桥梁挠度采用精密水准仪进行静态挠度测试。精密水准仪法测试精度高,不需要进行搭设支架,但水准测试需
要设置转站,测试时间较长,对交通的影响较大。/n3 全站仪法
全站仪法采用全站仪对桥梁静载挠度进行测试。全站仪法测试受仪器高、棱镜高、测距以及竖直角等因素会影响其测试精度。在
实践中有时全站仪和棱镜在加载或卸载前后保持不动,能有效提高其测试精度,但其测试速度相对较慢。/n4 桥梁挠度仪
桥梁挠度仪法的基本原理就是利用的标靶接受激光发射器的激光进行桥梁挠度的测试。目前桥梁挠度仪由于受激光光源汇聚效果差和光接受芯片标靶测量面积小等影响其应用受到一定限制,此外该测试方法受大气环境影响较大。/n
5 其它新型测试方法
其它新型的挠度测试方法有全球定位系统法(GPS)、连通管法、倾角仪法等。其中GPS对测量精度要求很高时,相对价格就非常昂贵;连通管法安装较为复杂,成本相对较高;倾角仪法也同样存在操作较困难,测量精度不高,价格昂贵等问题。
公式
细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一。
挠曲线——如图,平面弯曲时,梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线,该曲线称为梁的挠曲线。
挠度计算公式:γmax=5ql^4/(384EI)(长l的简支梁在均布荷载q作用下,EI是梁的弯曲刚度)
挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关。
挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。
转角——弯曲变形时横截面相对其原来的位置转过的角度称为转角,用θ表示。
挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时,通常选取坐标轴x向右为正,坐标轴y向下为正。选定坐标轴之后,梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数,其表达式称为梁的挠曲线方程,即γ= f(x) 。
显然,挠曲线方程在截面x处的值,即等于该截面处的挠度。(建筑工程)
挠曲线在截面位置坐标x处的斜率,或挠度γ对坐标x的一阶导数,等于该截面的转角。
关于挠度和转角正负符号的规定:在上图选定的坐标系中,向上的挠度为正,逆时针转向的转角为正。
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