[发明专利]跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法

权利要求书

1.一种跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤如下：

1)桥梁基础模型的制作，选择几何比尺，按几何相似制作模型；

2)波浪要素的率定，根据设计波浪要素，按重力相似原则率定试验中的波浪要素；

3)固定支架、桥梁基础模型以及总力传感器的安装；

4)正式实验之前，需要对水平向和垂向的总力系数进行标定；

5)标定完成后，开始正式的试验测量，同步采集水平向和垂向总力传感器试验数据；

6)横桥向水平总力、顺桥向水平总力及垂向波浪总力的计算。

2.根据权利要求1所述的跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤1)中的待测跨海桥梁基础模型包括桥墩、承台和群桩，所述桥墩为一个单墩或双墩，下端设有承台，所述承台为一整体结构，底端设有若干单桩，所述群桩包括若干单桩，下端连接海底。

3.根据权利要求1所述的跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤3)中总力传感器的布置方法是：对于波浪传播方向与横桥向交角为0°的情况，在承台背浪面上部区域布置1至2个总力传感器，在桩基背浪面中部区域附近布置1至2个总力传感器，总共布置的传感器数量不少于3个，用于测量水平向波浪总力；在承台顶面四个角区域附近布置4个总力传感器，用于测量垂向波浪总力。

4.根据权利要求1所述的跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤3)中的各个总力传感器，都固定安装在固定支架上。

5.根据权利要求1所述的跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤4)对水平向和垂向的总力系数进行标定的具体操作是：选用同类型的一块总力传感器作为标定传感器，把标定传感器靠在承台迎浪面，沿波浪传播方向推压标定传感器，推压时间大约10s。完成一次标定，水平总力系数表示为：

水平总力系数＝标定传感器总力值：水平向总力传感器测量值；

为保证总力系数的可靠性，总共标定三次，最终系数取三次标定的平均值；

垂向总力系数的标定与水平总力系数标定方法基本一致，只是需要将标定传感器靠在承台底面中间位置附近，向上推压。同样标定三次，最终系数取三次标定的平均值；

垂向总力系数＝标定传感器总力值：垂向总力传感器测量值。

6.根据权利要求1所述的跨海桥梁基础波浪力的实验室测量方法，其特征在于，步骤5)、步骤6)的具体操作是：

同步采集水平向和垂向总力传感器试验数据。水平向波浪总力为：

垂向波浪总力为：

在上述技术方案的基础上，对于波浪传播方向与横桥向交角为45°的情况，由于波浪与桥梁基础斜向作用，在横桥向和顺桥向均产生水平波浪力；故除须测量横桥向波浪力外，还须同时测量顺桥向波浪力，水平总力为横桥向水平力与顺桥向水平力的合力；横桥向水平力的测点布置与波浪传播方向与横桥向交角为0°时的水平力测点布置相同，顺桥向水平力测点布置参照横桥向水平力的测点布置，在侧面同样布置3至4个测点，测点高度与横桥向水平力的测点高度一致；垂向力测点布置与波浪沿横桥向传播时垂向力测点布置相同；

水平总力系数标定方法与波浪传播方向与横桥向交角为0°时的标定方法基本一致；只是水平总力系数标定又细分为横桥向和顺桥向；垂向总力系数的标定保持不变；

分不同方向，分析同步测量数据，得到，

垂向波浪总力的计算与波浪传播方向与横桥向交角为0°时的计算方法相同；