[發明專利]一種橋梁通過車輛載重的檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202010382956.8
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111442822B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 屠偉新;殷一峻;許鈺;王韜;林朔;袁宇鍵
• 申請（專利權）人: 上海數久信息科技有限公司
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03;G01G19/52;E01D1/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A1，在每根梁上按照被檢測橋梁的橋梁跨徑均勻設置若干個節點，在每根梁的梁底于每一個節點處安置動撓度傳感器，其中，每根梁設置的節點數以及設置節點的位置相同；

步驟A2，基于所述動撓度傳感器采集的數據處理得到所述被檢測橋梁的車輛在所述被檢測橋梁上的行駛速度以及每根梁的跨中撓度，并處理得到每根梁的撓度時間面積；

步驟A3，基于所述車輛的行駛速度和所述每根梁的所述撓度時間面積處理得到所述車輛的載重；

在所述步驟A2中，獲取所述車輛的行駛速度的過程具體包括如下步驟：

步驟A21，通過一根梁上其中兩個節點處的所述動撓度傳感器的檢測數據來獲取所述車輛在所述兩個節點之間的行駛時間差；

步驟A22，基于所述兩個節點之間的距離和所述行駛時間差處理得到所述車輛的行駛速度；

步驟A23，基于所述車輛的行駛速度和所述每根梁的跨中撓度處理得到所述撓度時間面積；

在所述步驟A23中，所述車輛涉及的每根梁的撓度時間面積通過以下公式得到：

其中，A為所述每根梁的撓度時間面積；

V為所述車輛的行駛速度；

L為所述被檢測橋梁的橋梁跨徑；

為每根梁的跨中撓度；

針對一輛通過所述被檢測橋梁的車輛，所述車輛的載重與單根梁的動撓度關系如以下公式所示：

其中，E為被檢測橋梁的彈性模量；

I為每根梁的抗彎剛度；

L為所述被檢測橋梁的橋梁跨徑；

a為所述車輛移動的距離；

為每根梁的跨中撓度；

P為車輛的載重。

2.如權利要求1所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，在所述步驟A2中，通過對所述橋梁跨徑的1/2處的節點的所述動撓度傳感器的檢測數據處理得到所述車輛涉及的每根梁的跨中撓度。

3.如權利要求1所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，在所述步驟A3中，通過所述被檢測橋梁的所述車輛在單根梁上的載重通過以下公式計算得到：

其中，P為所述車輛的載重；

L為被檢測橋梁的橋梁跨徑；

E為被檢測橋梁的彈性模量；

I為單根梁的抗彎剛度；

A為單根梁的撓度時間面積；

V為車輛的行駛速度。

4.如權利要求1所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，在所述步驟A3中，當通過所述被檢測橋梁的所述車輛為多軸車輛時，所述多軸車輛在多根梁上的載重通過以下計算公式得到：

其中，P為所述多軸車輛的載重；

A_j為第j根梁的撓度時間面積；

β_j為第j根梁與中間梁的抗彎剛度比值；

I＇為中間梁的抗彎剛度；

V為所述多軸車輛的行駛速度；

L為被檢測橋梁的橋梁跨徑；

E所述被檢測橋梁的彈性模量；

m為梁的根數。

5.如權利要求1所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，所述步驟A1具體為：在每根梁上按照被檢測橋梁的橋梁跨徑上均勻設置三個所述節點，所述三個節點分別在所述橋梁跨徑的1/4處、1/2處和3/4處。

6.如權利要求1所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，其特征在于，所述步驟A21具體為：通過一根梁上的橋梁跨徑的1/4處和3/4處兩個節點的動撓度傳感器的檢測數據來獲取通行車輛在所述橋梁跨徑的1/4處和3/4處兩個節點之間的行駛時間差；

所述步驟A22具體為：基于所述橋梁跨徑的1/4處和3/4出兩個節點之間的距離和所述時間差處理得到所述車輛的行駛速度。

7.一種車輛載重檢測裝置，其特征在于，所述車輛載重檢測裝置安裝于被檢測橋梁上，并應用于如權利要求1-6任意一項所述的一種橋梁通過車輛載重的檢測方法，用于對通過所述被檢測橋梁的車輛進行載重檢測；

于所述被檢測橋梁的每根梁上沿所述橋梁跨徑均勻設置多個節點；

所述車輛載重檢測裝置具體包括：

多個動撓度傳感器，每個所述動撓度傳感器分別安裝在一個所述節點上；

數據匯集單元，分別連接每個所述動撓度傳感器，實時接收所述動撓度傳感器的檢測數據進行匯總，

第一處理單元，與所述數據匯集單元連接，用于基于所述動撓度傳感器的檢測數據處理得到所述通過所述被檢測橋梁的車輛的行駛速度；

第二處理單元，與所述數據匯集單元連接，用于基于所述動撓度傳感器的檢測數據處理得到通過所述被檢測橋梁的車輛涉及的每根梁的跨中撓度；

第三處理單元，分別與所述第一處理單元和第二處理單元連接，用于基于所述車輛的行駛速度以及所述每根梁的跨中撓度處理得到每根梁的撓度時間面積；

第四處理單元，分別與所述第一處理單元和所述第三處理單元連接，用于基于所述車輛的行駛速度以及所述每根梁的撓度時間面積處理得到所述車輛的載重。