[發明專利]基于橫向風載效應的橋梁加勁梁抗側力性能退化報警方法

有效

• 申請號: 201310340367.3
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103440404A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 丁幼亮;王高新;宋永生
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

1.一種基于橫向風載效應的橋梁加勁梁抗側力性能退化報警方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）、在大跨橋梁加勁梁主跨跨中處的上游側或下游側安裝三維超聲風速儀和GPS位移監測站，對此處風向量v及位移向量u進行實時監測并以時間序列存儲，其中，風向量v=[v_r,α,β]，位移向量u=[u_x,u_y,u_z]，其中，v_r,α,β分別表示絕對風速、風攻角與風向角，u_x,u_y,u_z分別表示GPS坐標系下的三個主方向位移，風向量v及位移向量u的時間序列分別記為v(t)、u(t)，其中，v(t)=[v_r(t),α(t),β(t)]，u(t)=[u_x(t),u_y(t),u_z(t)]，t表示時間，0≤t≤L，L表示時間長度；

2）、利用下式將步驟1）得到的風向量v的時間序列v(t)進行矢量分解得到實測橫向風速序列v_h(t)，

v_h(t)=v_r(t)·cos(α(t))·sin(β(t))

其中，0≤t≤L，對時間區間[0,L]內的所有時刻遍歷得到實測橫向風速序列v_h(t)；

利用下式將步驟1）得到的位移向量u的時間序列u(t)進行坐標轉化得到實測橫向位移序列u_r(t)，

u_r(t)=u_x(t)·sin(γ)-u_y(t)·cos(γ)

其中，γ表示GPS坐標系的x軸與加勁梁縱向軸線的夾角，0≤t≤L，對時間區間[0,L]內的所有時刻遍歷得到實測橫向位移序列u_r(t)；

3）、橫向風速變量V(t)與橫向位移變量U(t)之間為線性相關，可利用下式表示，

U(t)=a·V(t)+b

式中，a、b為線性函數的待定參數，利用步驟2）得到的實測橫向風速序列v_h(t)和實測橫向位移序列u_r(t)模擬得到待定參數a和b的值，進一步將步驟2）得到的實測橫向風速序列v_h(t)帶入上式得到對應的模擬橫向位移序列u_c(t)，將模擬橫向位移序列u_c(t)減去步驟2）得到的實測橫向位移序列u_r(t)得到殘差序列c(t)，

c(t)=u_c(t)-u_r(t)；

4）、將步驟3）得到的殘差序列c(t)的時間長度L等間隔劃分為n份，每份子區間的時間長度為△t=L/n，計算每份子區間內所有時刻的殘差均值c_m,i，其中，i=1,2,...,n，所有子區間的殘差均值構成序列c_m；

5）、對步驟4）得到的序列c_m進行概率統計特性分析，通過下式確定超越概率q%對應的殘差均值，此殘差均值即為p%保證率下的容許殘差c_m,p%：

∫cm,p%+∞f(ce)dce=q%]]>

式中c_e為序列c_m對應的殘差均值變量，f(c_e)為c_e的分布函數，p%+q%=1；

6）、以△t為基本時距計算加勁梁在服役期間的殘差均值，如果某次殘差均值大于c_m,q%，則加勁梁抗側力性能發生退化并報警，報警時滯量為△t。