[發(fā)明專利]一種基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011530914.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112762885B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李波;劉龑;王文劍;陳偉健;奚鵬;章世祥
• 申請（專利權(quán)）人: 華設(shè)設(shè)計集團股份有限公司;華設(shè)檢測科技有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01M5/00;G06F17/15;G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 岑丹

1.一種基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設(shè)定監(jiān)測點，在監(jiān)測點布設(shè)交通荷載及豎向撓度監(jiān)測傳感器；

S2、建立橋梁有限元模型，獲取豎向撓度監(jiān)測點的位移影響線；

S3、采集指定監(jiān)測期內(nèi)的撓度數(shù)據(jù)及交通荷載數(shù)據(jù)；

S4、對撓度數(shù)據(jù)進行帶通濾波，獲取車輛荷載作用下的實際位移數(shù)據(jù)；

S5、將交通荷載數(shù)據(jù)加載于撓度監(jiān)測點的位移影響線，得到車輛荷載作用下的理論位移數(shù)據(jù)；

S6、分別取每個設(shè)定時間段內(nèi)實際位移數(shù)據(jù)、理論位移數(shù)據(jù)的最大值，進行概率密度分布分析，用最小二乘法進行擬合得到理論位移極值Ⅰ型概率密度分布函數(shù)和實際位移極值Ⅰ型概率密度分布函數(shù)，通過積分得到理論位移概率分布函數(shù)和實際位移概率分布函數(shù)；

S7、利用K-S檢驗方法分別判斷理論位移概率分布函數(shù)和實際位移概率分布函數(shù)是否符合極值Ⅰ型概率密度分布特征；

若理論與實際位移概率分布函數(shù)均符合極值Ⅰ型概率密度分布特征，計算校驗系數(shù)來評估結(jié)構(gòu)性能；

若理論或者實際位移概率分布函數(shù)不符合極值Ⅰ型概率密度分布特征，返回步驟3，重新采集數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，所述撓度數(shù)據(jù)采集頻率在10Hz以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，所述交通荷載信息包括：采集時間、車道、軸數(shù)、車速、總重、軸重及軸距。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，所述指定監(jiān)測期為7天。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，所述極值Ⅰ型概率密度分布函數(shù)具體為：

f(x)＝αe^-α(x-μ)exp[e^-α(x-μ)],-∞x∞

式中，μ＝m-0.57722/α，σ表示標準差，m表示均值，x表示樣本數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，位移概率分布函數(shù)具體為：

F(x)＝exp[e^-α(x-μ)],

其中，μ＝m-0.57722/α，σ表示標準差，m表示均值，x表示樣本數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，設(shè)定時間段為10min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，利用K-S檢驗方法分別判斷理論位移概率分布函數(shù)F_理(x)和實際位移概率分布函數(shù)F_實(x)是否符合極值Ⅰ型概率密度分布特征的具體步驟為：

S701、由樣本數(shù)據(jù)計算實測概率分布與理論概率分布差值的最大絕對值D_n，計算公式為：

D_n＝max{|F_n(x_i)-F₀(x_i)|,|F_n(x_i-1)-F₀(x_i-1)|}

其中，1≤i≤n，F(xiàn)_n(x_i)表示實測概率分布，F(xiàn)₀(x_i)表示理論概率分布；

S702、以樣本容量值n確定對應(yīng)臨界水平；

S703、若樣本計算得D_n≤D_n(β)，認為符合極值Ⅰ型概率密度分布特征；否則不符合極值Ⅰ型概率密度分布特征。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，對應(yīng)臨界水平計算公式為：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的橋梁實時撓度校驗系數(shù)計算方法，其特征在于，校驗系數(shù)的計算公式為：

式中，為實測最大值均值，為理論最大值均值。