[發明專利]一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法

有效

• 申請號: 201811622266.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109752383B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳適之;吳剛;馮德成
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曾教偉

1.一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在橋梁下方沿橋梁延伸方向連續布置n個分布式長標距光纖光柵傳感器；

S2：將所有傳感器連接到解調設備，采集車輛經過時橋梁的長標距應變響應；

S3：對所有傳感器進行排列組合，以任意三個傳感器為一組，將對應得到的長標距應變做組內二階差分，得到組應變差分曲線；

S4：求每組應變差分曲線與時間橫軸包圍的面積，得到個損傷指標S；

S5：按設計閾值，統計在閾值范圍外異常的損傷指標S*所關聯的傳感器編號；

S6：畫出與異常的損傷指標S*所關聯的傳感器編號的頻率分布圖，頻率分布峰值處即為監測到損傷的傳感器，亦即為結構損傷處x；

S7：根據識別的損傷位置，帶入損傷計算公式，得到結構損傷程度；

結構損傷程度的計算公式為：

其中S為正常的損傷指標值，S*為超出閾值的異常損傷指標值，為傳感器和傳感器之間的中心距，為包含損傷的傳感器編號， 為包含損傷傳感器所測得的長標距應變時程，為采集時間長度。

2.根據權利要求1所述的一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于：步驟S1中，n個長標距光纖光柵傳感器在布置時首尾相連布滿橋梁整跨，或者布置在橋梁的結構關鍵區域。

3.根據權利要求1所述的一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于：步驟S2中，解調設備的采集頻率不低于橋梁兩倍的一階頻率。

4.根據權利要求1所述的一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于：步驟S3中，組內二階差分的具體計算公式如下:

其中,分別為組內1、2號傳感器中心距和2、3號傳感器中心距，,,為組內1、2、3號傳感器測得的長標距應變響應。

5.根據權利要求1所述的一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于：步驟S4中，損傷指標S的計算公式為:

其中為采集時間長度，,分別為組內1、2號傳感器中心距和2、3號傳感器中心距，為組內二階差分。

6.根據權利要求1所述的一種基于多重交叉驗證的橋梁損傷識別方法，其特征在于：步驟S5中，閾值大小設定由現場測得路面不平順度及噪聲水平評定，隨著不平順度、噪聲水平的增高而增高。