[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

本發明公開了一種車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法，包括：（1）獲得所需測定影響線的離散測點的響應向量；（2）采集車輛非勻速過橋的實時車軸位置信息；（3）確定所需測定影響線的離散測點的間距；（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，獲得修正過的設定車軸的位置向量，并構造車軸位置矩陣；（5）基于步驟（4）中車軸位置矩陣，建立車輛荷載矩陣；（6）基于所述響應向量和所述車輛荷載矩陣建立方程，求解前述方程獲得橋梁影響線向量。本發明一方面解決了實際測試中無法精確保證車輛勻速通過橋梁的問題，另一方面解決了橋梁影響線求解方程的不適定問題，從而獲得更為準確的橋梁影響線。

技術領域

本發明屬于土木工程應用技術領域，具體涉及一種車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法。

背景技術

影響線是橋梁的固有特性，物理意義明確，含豐富的橋梁局部信息，新橋的成橋實驗和舊橋的檢測評估中常包含測量影響線。基于影響線實測結果可以進一步實現橋梁承載力的快速檢測。因此，準確測定橋梁的實際影響線具有重要的工程應用價值。目前，國內外學者針對橋梁影響線的測定方法開展了一些研究工作。公告號為CN104819813B的中國發明專利，提出了一種橋梁影響線動態測試方法，該方法存在兩點不足：一是只能測量應變影響線，二是車輛必須勻速通過橋梁，而實際測試時車輛根本無法精確保證勻速通過橋梁。公告號為CN105973619A的中國發明專利申請，提出了一種結構健康監測系統下基于影響線的橋梁局部損傷識別方法，該方法也要求車輛勻速通過橋梁，此外該方法由于響應采樣點個數和影響線離散測點個數不同，導致影響線識別是一個不適定方程的求解，必須采用優化迭代方法求解。不僅計算復雜，而且識別的影響線是不唯一的，準確性無法得到保證。因此，橋梁影響線測定方法需要從準確性和工程實用性兩個方面進一步深入研究。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法，一方面解決了實際測試中無法精確保證車輛勻速通過橋梁的問題，另一方面解決了橋梁影響線求解方程的不適定問題，從而獲得更為準確的橋梁影響線。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種車輛非勻速通過時橋梁影響線的測定方法，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；

(2)采集車輛非勻速過橋的實時設定車軸位置信息；

(3)確定所需測定影響線的離散測點的間距；

(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；

(5)基于步驟(4)中的車軸位置矩陣，建立車輛荷載矩陣；

(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。

進一步地，所述步驟(1)具體包括以下步驟：

(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。

進一步地，所述步驟(1.2)中，若最后一次采樣時車輛的設定車軸不在橋梁末端，則以到達橋梁末端前最后一次采樣結果作為最后一個采樣數據。

進一步地，所述步驟(1.2)的響應為動位移響應或動應變響應。