[發明專利]車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法

有效

• 申請號: 201810481135.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108760200B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 孫震;應旭永;徐一超
• 申請（專利權）人: 蘇交科集團股份有限公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王倩

1.一種車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)針對所需測定影響線的離散測點進行測量，獲得響應向量；

(1.1)設定第一采樣頻率為f；

(1.2)以車輛的設定車軸從橋梁始端上橋時開始采樣，從橋梁末端下橋時結束采樣，共計采樣q次，對各離散測點進行響應測量；

(1.3)獲得響應向量{R}為[R₁R₂…R_q]^T，R_m表示第m次響應值，m取值為1,2,…q；

(2)采集車輛非勻速過橋的實時設定車軸位置信息；

(2.1)設定第二采樣頻率為f_g；

(2.2)以車輛的設定車軸從橋梁始端上橋時開始采樣，從橋梁末端下橋時結束采樣，共計采樣p次，對車輛的設定車軸的實時位置進行采樣；

(2.3)獲得車輛設定車軸的位置向量j0wcsvq為[d₁d₂…d_p]^T，其中，d₁＝0；與設定車軸位置對應的采樣時間向量{t}為[t₁t₂…t_p]^T，其中，t_i＝(i-1)/f_g，i取值1,2,…p；

(3)確定所需測定橋梁影響線的離散測點的間距；

所需測定橋梁影響線的離散測點沿橋長等間距布置，離散測點的數量等于響應采樣次數q，橋梁影響線離散測點的間距x為：

式中：L表示橋梁跨度；

所需測定的影響線向量{φ}為[φ₁φ₂…φ_q]^T，φ_n表示需要求解的第n個離散測點處影響線的值，n取值為1,2,…q；

(4)建立每一次采集響應時對應的設定車軸的位置求解方程，求解前述方程獲得修正過的設定車軸的位置向量，結合車輛軸距，構造車軸位置矩陣；

所述步驟(4)具體為：

(4.1)求解第m次響應對應的時刻T_m：

m取值為1,2,…q；

(4.2)確定時刻T_m位于設定車軸位置采樣時間向量{t}的哪兩個元素之間，即計算：

式中，表示向下取整，則T_m時刻處于設定車軸位置采樣時間向量t_s與t_s+1之間；s是采樣時間向量的階次；

(4.3)計算出T_m時刻車輛設定車軸的位置：

若T_m＞t_p，則令d_m′＝L；

(4.4)對所有q次響應使用公式(2)～(4)進行處理，得到修正后車輛設定車軸的位置向量{d'}為[d'₁d'₂…d'_q]^T；

(4.5)根據車輛設定車軸的位置向量{d'}和車輛軸距構造車軸位置矩陣[D]，[D]為q×z階矩陣，[D]中每個元素D_m,j表示第m次響應采樣時第j個車軸距橋梁始端的距離，m取值為1,2,…q，j的取值為1,2,…z，D_m,j計算公式為：

D_m,j＝d_m'-L_j (5)

若D_m,j＜0，表明第m次響應采樣時第j個車軸還未上橋，則令D_m,j＝0，z表示車輛的軸數；L_j為第j軸與第1軸的距離，j的取值1,2,…,z，其中L₁＝0；

(5)基于步驟(4)中的車軸位置矩陣，建立車輛荷載矩陣；

所述步驟(5)具體為：

(5.1)定義車輛荷載矩陣為[P]，[P]為q階方陣；

(5.2)首先將車輛荷載矩陣[P]中所有元素均設為0，即令[P]＝0；然后，根據第m次響應采樣時第j個車軸距橋梁始端的距離D_m,j對車輛荷載矩陣[P]中的相應元素進行賦值：

式中，G_j表示第j個車軸軸重；

(5.3)對步驟(4)中得到的車軸位置矩陣[D]中的每一個元素D_m,j使用公式(6)～(8)進行處理，得到車輛荷載矩陣[P]；

(6)基于步驟(1)中的響應向量和步驟(5)中的車輛荷載矩陣建立橋梁影響線求解方程，求解前述橋梁影響線求解方程獲得橋梁影響線向量，完成車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定。