撓度概述
撓度 建築的基礎、上部結構或構件等在彎矩作用下因撓曲引起的垂直於軸線的線位移。
撓度(德語 Durchbiegung,法語la flèche)——彎曲變形時橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移稱為撓度,用γ表示。簡言之就是指梁、桁架等受彎構件在荷載作用下的最大變形,通常指豎向方向y軸的,就是構件的豎向變形。
撓曲線——如圖,平面彎曲時,梁的軸線將變為一條在梁的縱對稱面內的平面曲線,該曲線稱為梁的撓曲線。
撓度與荷載大小、構件截面尺寸以及構件的材料物理性能有關。
撓度——彎曲變形時橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移稱為撓度,用γ表示。
轉角——彎曲變形時橫截面相對其原來的位置轉過的角度稱為轉角,用θ表示。
撓曲線方程——撓度和轉角的值都是隨截面位置而變的。在討論彎曲變形問題時,通常選取坐標軸x向右為正,坐標軸y向上為正。選定坐標軸之後,梁各橫截面處的撓度γ將是橫截面位置坐標x的函式,其表達式稱為梁的撓曲線方程,即γ= f(x) 。
顯然,撓曲線方程在截面x處的值,即等於該截面處的撓度。(建築工程)
根據微積分知識,撓曲線的斜率為
因工程實際中梁的轉角θ之值十分微小,可近似認為
可見,撓曲線在截面位置坐標x處的斜率,或撓度γ對坐標x的一階導數,等於該截面的轉角。
關於撓度和轉角正負符號的規定:在上圖選定的坐標系中,向上的撓度為正,逆時針轉向的轉角為正。
撓度的檢測方法
傳統的橋樑撓度測量大都採用百分表或位移計直接測量,目前在我國橋樑維護、舊橋安全評估或新橋驗收中仍廣泛套用。該方法的優點是設備簡單,可以進行多點檢測,直接得到各測點的撓度數值,測量結果穩定可靠。但是直接測量方法存在很多不足,該方法需要在各個測點拉鋼絲或者搭設架子,所以橋下有水時無法進行直接測量;對跨線橋,由於受鐵路或公路行車限界的影響,該方法也無法使用;跨越峽谷等的高橋也無法採用直接方法進行測量;另外採用直接方法進行撓度測量,無論布設還是撤消儀表,都比較繁雜耗時較長。