一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法及装置，其中方法包括：步骤S1：接收采集得到的桥梁的结构应变信号，并使用多分辨率小波分析对应变信号进行分析和重构，以消除环境温度及数据噪声；步骤S2：基于设立的阈值区间，提取同一活载引起的幅值超过阈值区间的峰值和谷值组成二元数组，得到单次车辆激励引起的应变响应幅值；步骤S3：根据监测截面不同高度处的应变响应幅值计算对应中性轴高度，对一天内的中性轴安全指标进行数据集成，计算包括概率分布在内的统计特性作为优化后的安全监测指标。与现有技术相比，本发明专利技术采用统计学工具分析并评估中性轴分布的统计特征，更适合用于桥梁结构的长期监测。

An Optimum Method and Device for Safety Monitoring Index of Concrete Beam Bridge

The present invention relates to an optimization method and device for safety monitoring indexes of concrete girder bridges. The methods include: receiving the structural strain signals of the collected bridges, and analyzing and reconstructing the strain signals using multi-resolution wavelet analysis to eliminate ambient temperature and data noise; and 2: extracting the amplitude caused by the same live load based on the established threshold interval. The peak value and valley value of the value exceeding the threshold interval form a binary array to obtain the strain response amplitude caused by single vehicle excitation._: Calculate the corresponding neutral axis height according to the strain response amplitude at different heights of the monitoring cross-section, integrate the safety index of the neutral axis in one day, and calculate the statistical characteristics including probability distribution as the optimized safety monitoring index. \u3002 Compared with the prior art, the present invention adopts statistical tools to analyze and evaluate the statistical characteristics of neutral axis distribution, and is more suitable for long-term monitoring of bridge structures.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法及装置
本专利技术涉及结构安全监测领域，尤其是涉及一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法及装置。
技术介绍
梁式桥，在公路桥梁中占据着不可撼动的主体地位。随着桥梁服役年限的增加，大批新建桥梁正逐渐进入“老龄化”阶段，并不可避免地发生着各种形式的结构退化。可见，开展梁式桥在运营状态下的安全监测研究是刻不容缓的。通过甄选合理、通用的安全指标进行长期监测，可以有效地把握目标桥梁的结构退化过程，从而研判目标的桥梁的安全储备，并进行预防性养护。中性轴被认为是可用于桥梁长期监测的潜在安全指标。但在工程实践中，仍有一些问题亟待解决。例如，环境温度的变化以及数据噪声的存在会导致原始应变信号随时间产生明显的漂移，进而导致中性轴安全指标的稳定性和准确性不足。因此，需要借助现代信号处理技术，消除以上干扰，确保处理后的应变信号真实反映了车辆荷载的激励。再者，即便应变信号经过滤波处理，任意地使用同时刻下不同高度处的应变响应幅值进行中性轴计算亦是不可行的。在低应变幅值下，各项参数的不确定性以及测量精度的不足会显著削弱中性轴的安全指示性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，包括：步骤S1：接收采集得到的桥梁的结构应变信号，并使用多分辨率小波分析对应变信号进行分析和重构，以消除环境温度及数据噪声；步骤S2：基于设立的阈值区间，提取同一活载引起的幅值超过阈值区间的峰值和谷值组成二元数组，得到单次车辆激励引起的应变响应幅值；步骤S3：根据监测截面不同高度处的应变响应幅值计算对应中性轴高度，对一段时间内的中性轴安全指标进行数据集成，计算包括概率分布在内的统计特性作为优化后的安全监测指标。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，包括：步骤S1：接收采集得到的桥梁的结构应变信号，并使用多分辨率小波分析对应变信号进行分析和重构，以消除环境温度及数据噪声；步骤S2：基于设立的阈值区间，提取同一活载引起的幅值超过阈值区间的峰值和谷值组成二元数组，得到单次车辆激励引起的应变响应幅值；步骤S3：根据监测截面不同高度处的应变响应幅值计算对应中性轴高度，对一段时间内的中性轴安全指标进行数据集成，计算包括概率分布在内的统计特性作为优化后的安全监测指标。2.根据权利要求1所述的一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：步骤S11：获取当天内各通道采集的应变计的传感器信号时程曲线；步骤S12：对每个通道的应变数据，使用dmey小波族为基函数，将其进行12层次的小波分解；步骤S13：抽取第12层分解的低频成分重构为该通道的温度应变响应，用原始应变信号减去温度应变响应，得到所需的活载应变响应。3.根据权利要求2所述的一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：步骤S21：定义阈值区间；步骤S22：提取同一活载引起的幅值超过阈值区间的峰值和谷值组成二元数组；步骤S22：使用峰值减去谷值得到该活载下的应变响应幅值，作为该活载激励所对应的车辆激励引起的应变响应幅值。4.根据权利要求3所述的一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：步骤S31：综合同一截面不同高度测得的应变响应幅值，计算中性轴指标；步骤S32：汇总一天内的所有监测到的中性轴指标并进行频数统计，绘制成频率分布直方图；步骤S33：对该频率分布直方进行正态曲线拟合，获取其对应的正态分布；步骤S34：导出该分布的均值与标准差，并与历史数据对比，若均值与标准差中任一者变化幅度超过阈值，认定存在结构损伤。5.根据权利要求4所述的一种混凝土梁式桥安全监测指标的优化方法，其特征在于，所述阈值为3％。6.一种混凝土梁式桥安全监测指标的优...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏烨，王鹏，孙利民，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31