[發明專利]一種基于車橋耦合系統的橋梁損傷診斷方法的檢測車裝置

無效

• 申請號: 201710024901.8
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106802221A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 陽洋;楊永斌
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司50219
• 代理人: 高姜

技術領域

本發明屬于橋梁檢測裝置技術領域，特別是涉及一種基于車橋耦合系統的橋梁損傷診斷方法的檢測車裝置。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展和城市化進程的不斷加深，國家對交通基礎設施的建設越來越重視。橋梁結構作為連接交通工程的“咽喉”，其重要性不言而喻。橋梁結構作為“生命線”工程中的重要一環，對正常的交通運輸以及防災救災至關重要，因此對其安全性、耐久性與正常使用功能的要求也越來越高。

但一方面，在橋梁結構的施工過程中，由于材料的不均勻性和施工精度等問題，會使得實際結構的動力特性和設計預想存在偏差；另一方面，在橋梁的運營過程中，會受到地震、強風、車輛超載等因素的影響，加上材料自身性能的不斷退化、老化，結構構件會出現不同程度的損傷，如果這些損傷未被及時發現并修復，那么隨著損傷積累，結構的正常使用就會受到影響，嚴重時甚至會引起結構的斷裂、倒塌，對人民群眾的生命財產安全造成威脅。所以，在橋梁結構等工程項目中，無論施工階段，還是運營服役階段，都需要對其定期檢測，了解結構的性態，并以此為基礎，進一步實現結構的健康監測。

近些年來，國內外發生的一些工程事故，更進一步說明了對結構進行損傷檢測的必要性。除去可能存在的設計不當、施工質量問題外，有很大部分的原因在于其橋梁在服役階段，并無及時的檢測發現可能存在的安全隱患，進而采取相應的維護措施。但現行的檢測工作往往需要監測人員定期對橋梁進行檢測，且這種人工檢測工作往往具有盲目性，工作量巨大；或者在橋梁結構上安裝傳感器，通過采集信號對橋梁狀態進行評定，這樣需要大量傳感器布置，且面臨著海量的數據處理工作，極大地耗費了人力物力。所以急需一種可以快速、有效、經濟的方法對橋梁的動力特性進行測定，同時也可以在一定程度上對橋梁是否損傷、哪里損傷、損傷多少進行評定，來指導、協助橋梁的檢測維護人員盡早發現橋梁病害，制定養護方案。

另外在檢測過程中，能否完整有效且高精度的采集響應信號將對檢測結果的準確性有重大影響，是關鍵性的一個環節。首先，整個橋梁的任一部分均有可能存在損傷，所以需要對待測橋梁的任一部分的響應信號均進行全面、實時、有效的采集，所以信號采集裝置需要具備掃描式信號采集的功能，才能使預期的橋梁檢測得以實現。另外，為了獲得高精度的檢測結果，信號采集必須準確，保證所采集到的信號為有價值的、真實的包含了橋梁響應信號，而由于橋梁表面情況復雜多樣，實際檢測時周圍環境又很難達到理想狀態，各種干擾噪聲都有可能嚴重影響信號采集結果。其次，所開發的基于車橋耦合系統的橋梁損傷診斷方法具有全面性，通用性等特點，對各式大小橋梁均能得到很好的應用，需要對移動小車的車體質量、車體豎向剛度以及車輛本身的固有頻率等均有很大的要求。另外，現有的檢測方式往往需要中斷橋梁交通，否則其他交通車輛的噪聲將產生嚴重干擾，也就是說檢測期間橋梁的動能將為零，這將造成嚴重的運力損失，并給當地交通造成壓力，所以，如何能夠在不中斷橋梁交通的前提下準確對橋梁進行檢測，不受周圍交通噪聲的干擾，一直是本技術領域的技術難題。

發明內容

本發明解決的技術問題是現有橋梁結構的施工過程中實際結構的動力特性和設計預想存在偏差；同時在橋梁的運營過程中，會有各種損傷，損傷未被及時發現并修復，損傷長期累計會引起結構的斷裂、倒塌。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案:一種基于車橋耦合系統的橋梁損傷診斷方法的檢測車裝置，包括：移動小車，在待測橋梁上移動；信號拾取裝置，設置于所述移動小車上，用于拾取待測橋梁傳遞到所述移動小車上的振動信號；信號收集裝置，連接于所述信號拾取裝置，收集所述信號拾取裝置拾取到的振動信號。

進一步，所述移動小車連接有一驅動裝置，所述驅動裝置驅動移動小車在待測橋梁上移動。

進一步，所述驅動裝置為牽引車。

進一步，所述移動小車包括車體和連接臂桿，車體包括車架、車輪和配重塊；車輪為氣胎；連接臂桿，設置于車體前端且與驅動裝置連接；配重塊和和車架可拆卸連接。

進一步，所述車輪包括左右兩個車輪，車輪關于縱向車身軸線對稱設置。

進一步，所述連接臂桿與驅動裝置連接處的頂端為柔性墊塊結構，連接臂桿與車體長度比值1:1。

進一步，所述移動小車設計需滿足多項車體設計原則，包括車架結構左右對稱、車體質心集中、車體質心位置低；車架結構左右對稱，避免移動小車前進中發生顛簸或跑偏現象；車體質心集中，在質心位置設置信號拾取裝置，進一步保證采集信號的準確性及完整性；車體質心位置低，令移動小車能更好的傳遞橋梁響應。