[發明專利]一種橋梁移動車輛荷載識別方法

有效

• 申請號: 201811438096.4
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109635386B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 賈獻卓;丁勇;常英;朱斌;陳光;劉劍;郝建;周彤;張志強;耿東方
• 申請（專利權）人: 中電建冀交高速公路投資發展有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G01G19/03
• 代理公司: 深圳匯策知識產權代理事務所(普通合伙) 44487
• 代理人: 遲芳

本發明公開了一種橋梁移動車輛荷載識別方法；橋梁在使用過程中缺少有效方法識別橋梁上移動車輛的荷載，使移動車輛載重超載而導致橋梁存在安全隱患。本發明包括五個步驟，步驟一：確定目標車輛的靜態重量；步驟二：確定目標車輛的參數；步驟三：確定目標車輛的行駛速度；步驟四：確定目標車輛的豎向加速度；步驟五：建立系統數值模型：建立橋梁結構的簡化數值模型，步驟六：確定移動目標車輛的荷載：根據步驟四中獲得的目標車輛通過橋梁過程中的豎向加速度和，結合公式獲得在持續時間為t₂?t₁的范圍內，目標車輛行駛過程中，橋梁結構與移動車輛之間的相互作用力。

技術領域

本發明具體涉及一種橋梁移動車輛荷載識別方法。

背景技術

交通運輸是國民經濟和社會發展的命脈。公路運輸具有靈活、迅速、覆蓋面廣以及適應性強等特點，在整個交通運輸系統中扮演重要角色，在國家現代化建設進程中發揮巨大作用，截至2017年8月，我國境內公路橋梁數量以達到80.5萬座。公路橋梁作為公路交通的樞紐，對公路運輸的安全與通暢具有至關重要的影響。橋梁建設技術的不斷突破，為大跨度橋梁的應用日益增多，與此同時，橋梁的使用性能和健康狀況也逐漸被人們所關注。現有的橋梁移動車輛荷載識別手段，需要在橋面上布置位移傳感器、應變傳感器、彎矩傳感器、轉角傳感器等上述傳感器的一種或多種，用來測試橋梁在移動車輛作用下的響應，根據橋梁的響應反演移動車輛的荷載大小。橋梁響應的測試過程操作復雜且精度很難控制。車輛在橋面快速行駛時，所體現出的橋面反應有時十分微弱，如彎矩、撓度等其實際發生的變化量很小，此時，橋面反應的獲得必須依靠高精度、高靈敏度的傳感器，而高精度、高靈敏度的傳感器對往往對使用環境要求較高，并不適應于室外橋梁上應用。移動車輛荷載是橋梁結構承擔的主要活荷載，是造成橋梁開裂、耐久性降低以及疲勞破壞的主要原因。但缺少有效方法識別橋梁上移動車輛的荷載，從而使橋梁在使用過程中安全隱患難以及時發現。

發明內容：

針對上述問題，本發明公開了一種橋梁移動車輛荷載識別方法。

本發明所采用的技術方案為：

一種橋梁移動車輛荷載識別方法，該方法的步驟如下：

步驟一：確定目標車輛的靜態重量：選取車輛作為目標車輛，利用車輛稱重系統對目標車輛進行稱重，通過車輛稱重系統獲得目標車輛的車型信息、整車重量m、車軸重量m_z和輪胎重量為m_L，車軸和輪胎組成下車體，下車體的重量為m₂，下車體的重量m₂為車軸重量m_z和輪胎重量m_L的總重量，即m₂＝m_z+m_L，目標車輛中車軸以上部分為上車體，上車體的重量為m₁，即m₁＝m-m₂；

步驟二：確定目標車輛的參數：該步驟為確定目標車輛的靜態參數，通過圖像信息獲得目標車輛車型、上車體的重量初始值下車體的重量初始值目標車輛的車軸與上車體之間的剛度初始值目標車輛的輪胎與路面之間的剛度初始值目標車輛的阻尼系數初始值c⁰，在橋梁的端部設置減速帶，驅動目標車輛使其以10～30Km/h的車速勻速行駛通過減速帶，在減速帶設置激光位移計或高清攝像頭以記錄目標車輛上、下顛簸的豎向位移y_m，目標車輛上、下顛簸的豎向位移y_m包括上車體的豎向位移y₁和下車體的豎向位移y₂，利用上車體的豎向位移y₁、下車體的豎向位移y₂、上車體的重量初始值下車體的重量初始值目標車輛的車軸與上車體之間的剛度初始值目標車輛的輪胎與路面之間的剛度初始值目標車輛的阻尼系數初始值c⁰計算得到的豎向位移為y_cal，豎向位移y_cal的計算公式為：

其中，