【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑工程施工领域，具体的说是一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法。
技术介绍
1、随着我国高层建筑设施的迅猛发展，许多建筑楼面会在施工阶段受到施工车辆的持续性损伤，其中包括汽车式起重机、剪刀车及蜘蛛车等，这会严重影响混凝土楼面的承载力、施工作业安全和施工效率。施工车辆在楼面上行走时产生的随机动荷载会不断地改变梁板的应力状态，导致其产生持续性的应力和变形，从而使梁板结构发生疲劳和损伤。这种疲劳和损伤会引起楼面的龟裂、剥落和损坏等问题，加剧楼面的不平整度，进一步使车辆的振动加剧，严重影响施工的安全性，也加大了车辆对楼面的动荷载。因此，对于汽车式施工机械上楼面的验算非常有必要。
2、目前对于汽车式施工机械上楼面的验算工作，普遍的研究思路为通过有限元软件进行计算。主要是通过midas等有限元软件建立建筑的多层结构体系，将一个连续的无限自由度问题离散为有限个小区域，然后以每个小区域为一个有限自由度问题，对某一块板或某一根梁的轮胎区域施加一定的静荷载单独进行验算，从而得到整体的近似解。
3、现有的计算对于汽车式施工机械下混凝土梁的验算存在一定的局限性。由于难以模拟汽车的运动状态，因此不考虑车速对于混凝土梁的影响，只能选取轮胎在最不利区域内进行验算，而且由于有限元单元的数量计算也会受到一定的限制，难以得出精确的结果。并且，对于有限单元解法而言，当梁两端的边界条件约束不足时，梁的内力会出现应力奇异现象，与实际相差很大。
技术实现思路
1、本专利技术旨在克
2、为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
3、一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于它包括如下步骤：
4、步骤一：将梁表面的不平整度模拟成函数谱的形式，汽车模型简化为2自由度1/4汽车悬架模型，梁模型模拟单位宽度的euler-bernoulli梁模型，得到汽车在不同函数谱形式的梁下的动态轮胎接触力；
5、步骤二：将轮胎力施加到euler梁模型上，得到汽车行驶在混凝土梁上某一点的应力应变曲线，从而得到混凝土梁的变形。
6、所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：梁不平整度的函数谱通过法、iri法或者功率谱法进行获得，假定其表达式为，为振动频率，再根据d'alembert原理，建立汽车与梁相互作用的运动微分方程为：
7、
8、其中m1为轮胎质量，m2为悬架质量，k1为轮胎刚度系数，k2为悬架刚度系数，c1为轮胎阻尼系数，c2为悬架阻尼系数，y0为楼板位移激励，y1为轮胎垂直激励，y2为悬架垂直激励。
9、所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：对于上述运动微分方程可以通过fourier变换，时域转化频域，再由cramer法则和fourier逆变换，就可以得出y1的解。
10、所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：代入梁模型和汽车模型，计算出受到的动态轮胎力为：
11、。
12、所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：建立euler-bernoulli梁在轮胎力作用下的匀速运动微分方程：
13、
14、其中e为弹性模量，i为截面惯性矩，m为单位长度的质量，c为阻尼系数，k为线性刚度，为非线性刚度，为狄拉克函数，x为汽车行驶方向上的位移，v为速度，t为时刻，w为梁的竖向位移。
15、本专利技术的有益效果是：通过上述技术方案可以看出，本申请提供一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，将汽车悬架模型、轮胎模型和梁模型相耦合，在考虑汽车的运动状态情况下，提供一种新的汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法。
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1.一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：梁不平整度的函数谱通过法、IRI法或者功率谱法进行获得，假定其表达式为，为振动频率，再根据D'Alembert原理，建立汽车与梁相互作用的运动微分方程为：
3.其中m1为轮胎质量，m2为悬架质量，K1为轮胎刚度系数，K2为悬架刚度系数，C1为轮胎阻尼系数，C2为悬架阻尼系数，y0为楼板位移激励，y1为轮胎垂直激励，y2为悬架垂直激励。
4.根据权利要求2所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：对于上述运动微分方程可以通过Fourier变换，时域转化频域，再由Cramer法则和Fourier逆变换，就可以得出y1的解。
5.根据权利要求1所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：代入梁模型和汽车模型，计算出受到的动态轮胎力为：
6.根据权利要求1所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：建立Euler-Ber
7.其中E为弹性模量，I为截面惯性矩，m为单位长度的质量，c为阻尼系数，k为线性刚度，为非线性刚度，为狄拉克函数，x为汽车行驶方向上的位移，v为速度，t为时刻，w为梁的竖向位移。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：梁不平整度的函数谱通过法、iri法或者功率谱法进行获得，假定其表达式为，为振动频率，再根据d'alembert原理，建立汽车与梁相互作用的运动微分方程为：
3.其中m1为轮胎质量，m2为悬架质量，k1为轮胎刚度系数，k2为悬架刚度系数，c1为轮胎阻尼系数，c2为悬架阻尼系数，y0为楼板位移激励，y1为轮胎垂直激励，y2为悬架垂直激励。
4.根据权利要求2所述的一种汽车式施工机械下混凝土梁变形的解析方法，其特征在于：对于上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，冯锋，
申请(专利权)人：中冶上海钢结构科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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