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申请/专利权人：石家庄铁道大学

摘要：本发明提供了一种桥梁支座测力装置及测力方法，属于测量力的高端装备制造技术领域，包括上摩擦块、下摩擦块、底座和测力结构，上摩擦块用于与桥梁支座的支座芯体连接；上摩擦块的下表面为第一倾斜面；下摩擦块位于上摩擦块的下方，下摩擦块的上表面为第二倾斜面，第二倾斜面与第一倾斜面上下抵接，且第二倾斜面的倾斜角度与第一倾斜面的倾斜角度相同；底座与下摩擦块连接，用于支撑下摩擦块；底座固定设置在桥梁上；测力结构与上摩擦块和或下摩擦块连接，用于监测上摩擦块和或下摩擦块受力。本发明的下摩擦块可以完全支撑上摩擦块，从而避免上摩擦块受到竖向载荷时产生弯矩，消除弯矩对监测数值的影响，提升测量精度。

主权项：1.一种桥梁支座的测力方法，其特征在于，使用桥梁支座测力装置进行监测；所述桥梁支座测力装置包括：上摩擦块，用于与桥梁支座的支座芯体连接；所述上摩擦块的下表面为第一倾斜面；下摩擦块，位于所述上摩擦块的下方，所述下摩擦块的上表面为第二倾斜面，所述第二倾斜面与所述第一倾斜面上下抵接，且所述第二倾斜面的倾斜角度与所述第一倾斜面的倾斜角度相同；底座，与所述下摩擦块连接，用于支撑所述下摩擦块；所述底座固定设置在桥梁上；以及测力结构，与所述上摩擦块和或所述下摩擦块连接，用于监测所述上摩擦块和或所述下摩擦块受力；其中，所述第二倾斜面的表面积大于所述第一倾斜面的表面积，且所述第二倾斜面的外周边沿相对于所述第一倾斜面的外周边沿向外凸出；定义所述第一倾斜面与水平面的夹角为第一夹角；所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间形成摩擦副，所述摩擦副的摩擦系数大于等于所述第一夹角的正切值与所述上摩擦块相对于所述下摩擦块产生微动摩擦的折减系数的乘积；所述桥梁支座的测力方法包括以下步骤：选取所述上摩擦块和所述下摩擦块，建立所述桥梁支座测力装置模型；其中，所述第一倾斜面、所述第二倾斜面的摩擦峰高度分布密度函数符合高斯分布： 将所述第一倾斜面分成n部分，各个部分独立同分布，建立所述上摩擦块的实际接触面积的概率随竖向加载力变化的卡方分布： ；将所述第二倾斜面分成m部分，各个部分独立同分布，建立所述下摩擦块的实际接触面积的概率随竖向加载力变化的卡方分布： 建立所述第一倾斜面的实际接触面积的概率随竖向加载力变化的F分布： 则其概率密度函数为： 对所述求积，得出所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间的实际接触面积： 其中，，，为最大静摩擦力，为摩擦系数，为竖向载荷，为不受外力时静止状态下自重和分子作用产生竖向荷载的竖向载荷；根据所述第一倾斜面与所述第二倾斜面之间的实际接触面积，得出摩擦力关系式，所述摩擦力包括机械作用摩擦力和分子作用摩擦力： ；其中，其中，为机械作用切应力，为分子作用切应力，为机械作用切应力系数，为分子作用切应力系数，为宏观竖向载荷，为摩擦面分子吸引力；令，为比例系数，则所述摩擦力关系式为： 对所述摩擦力关系式求导，得出微动摩擦系数随竖向载荷的变化概率： 测力结构监测所述上摩擦块和或所述下摩擦块受力，根据微动摩擦系数随竖向载荷的变化概率，得出所述上摩擦块所受的竖向载荷。

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