[發明專利]一種基于傾角儀間接測量高鐵橋梁動撓度的方法

在審

• 申請號: 202011079101.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112229587A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 王川;李欣澄;萬闖;梅婷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01C9/00;G06F17/13
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于傾角儀間接測量高鐵橋梁動撓度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：根據實際高鐵橋梁布設m排n列傾角儀傳感器，提取原始轉角信號；

步驟二：通過巴特沃斯低通濾波器濾去原始轉角信號的干擾信號，得到高鐵橋梁的轉角數據；

步驟三：將傾角儀傳感器的布置位置和其提取到的轉角數據作為輸入，通過分段三次樣條插值算法計算每兩個傾角儀傳感器之間的撓度曲線，并繪制高鐵橋梁整體的撓度曲線。

2.根據權利要求1所述的基于傾角儀間接測量高鐵橋梁動撓度的方法，其特征在于：步驟三中，假設在高鐵橋梁的某一跨上布置有k個傾角儀傳感器，以高鐵橋梁的一個端點為原點建立局部坐標系，在區間[x_i,x_i+1]上的撓度曲線為y_i(x)，待測點的真實撓度為f₁,f₂,…,f_k，則可以設：

記：h_i＝x_i+1-x_i，根據y′_i(x_i)＝θ_i,y′_i(x_i+1)＝θ_i+1,y″_i(x_i+1)＝y″_i+1(x_i+1)，推導得：

令：

則可以得到矩陣方程：

插值邊界條件：f₁＝D_A,f_k＝D_B,D_A,D_B為插值曲線邊界的撓度，高鐵標準梁為簡支梁，邊界支座處位移為零，即D_A＝D_B＝0，由傾角儀轉角數據θ_i通過上述矩陣方程即可得到各個測點的撓度值f_i將其帶入插值表達式即可得到各段曲線y_i(x)，即可得到計算的撓度曲線。

3.根據權利要求1所述的基于傾角儀間接測量高鐵橋梁動撓度的方法，其特征在于：步驟一中，布設等距偶數個傾角儀傳感器，不等距奇數個傾角儀傳感器或不等距偶數個傾角儀傳感器。