[发明专利]一种考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法

权利要求书

1.一种考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立支墩数值模型，包括航向正面、航向背面、两个侧面、底面、顶部以及橡胶垫板，定义所述支墩底面压力，偏压系数，航向正面橡胶垫板压缩量，航向背面橡胶垫板压缩量，支墩顶部为固定端约束；

步骤2，通过航向正面橡胶垫板压缩量和航向背面橡胶垫板压缩量引入支墩偏压系数；

步骤3，对步骤1构建的支墩数值模型进行受力分析，在支墩迎航向正面选取应力特征点，在应力特征点位置安装应力传感器；

步骤4，建立应力特征点处归一化应力与偏压系数的关系公式；

步骤5，建立支墩压力与应力特征点处应力和偏压系数的关系公式；

步骤6，通过偏压系数和应力传感器采集在大型浮体浮运实际过程中支墩受到的应力数据，根据步骤5建立的计算公式进行反算即可得到支墩压力。

2.根据权利要求1所述的考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于：步骤2中，假设：①支墩所受荷载沿船体首尾呈线性分布，沿船体左右呈均匀分布；②支墩底部橡胶为均质材料，即支墩受力与橡胶板压缩量呈正比；

支墩压力计算满足下式：

∫∫f(p)dpds＝p₀s₀

式中：p为支墩底部荷载，kPa；s为支墩底部橡胶板面积，m²；p₀为支墩底部等效均布荷载，kPa；s₀为支墩底部橡胶板等效面积，m²；

支墩底部荷载f(p)与艏艉方向荷载有关，且为线性关系，为确定模型计算时支墩底部荷载，引入偏压系数k，满足下式：

式中：k为偏压系数，p₁航向正面支墩底部橡胶板边界荷载，kPa；p₂航向背面支墩底部橡胶板边界荷载，kPa；l₁为航向正面橡胶垫板压缩量，m；l₂为航向背面橡胶垫板压缩量，m。

3.根据权利要求1所述的考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于：步骤3中，应力特征点位置设在支墩航向正面的中轴线上距离底部1.0m位置处。

4.根据权利要求1所述的考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于：步骤4中，建立应力特征点处归一化应力与偏压系数的关系公式为：

式中：σ为支墩特征点位置应力，MPa；σ₀为支墩受等效荷载p₀作用下，特征点位置的应力，MPa。

5.根据权利要求1所述的考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于：步骤五中，通过数值分析，计算支墩在不同大小的均布荷载作用下支墩底部等效荷载以及支墩特征点位置应力数据，由这些数据拟合得到支墩底部等效荷载p₀和支墩受等效荷载作用下应力特征点处的应力σ₀之间的关系式；再根据支墩压力与等效荷载之间的关系式以及步骤4建立的应力特征点处归一化应力与偏压系数的关系公式，即可得到支墩压力与应力特征点处应力和偏压系数的关系公式。

6.根据权利要求1所述的考虑偏压系数的测量大型浮体浮运中的支墩受力方法，其特征在于：步骤五中，得到的支墩压力与应力特征点处应力和偏压系数的关系公式如下：