【技术实现步骤摘要】
一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法
本专利技术属于既有桥梁结构性能监测、检测、预警与评估领域，是一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法，具体来说，涉及一种基于桥梁车载应变影响线幅值长期测试数据的预应力混凝土梁桥开裂预警方法。
技术介绍
预应力混凝土梁桥是中国交通运输网络线路上中、小跨径桥梁的常用设计与建造型式，而混凝土开裂病害是其在服役过程中性能劣化的主要表现。随着测试技术的发展，以数据驱动的桥梁结构开裂病害在线监测与预警已成为可能。车载应变影响线由于具有明确的信号起点，可以准确标定和量化结构荷载效应，并反映结构的长期性能演化过程。目前，土木、交通领域对基于测试数据的预应力混凝土梁桥开裂预警的方法较少，基于传感器时序数据进行桥梁长期、实时预警的相关方法则更少。常用的方法有以下几种：(1)基于人工巡检结果发现开裂病害：该方法是由桥梁管理人员靠近桥梁易于开裂位置，观察发现混凝土表观病害，并报告给技术人员进行后期维护加固工作，此方法依靠桥梁管养人员的劳动和主观判断，人员接近易病害位置不仅费时费力且存在危...
【技术保护点】
1.一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)采集车辆每次通过时桥梁各构件的应变影响线时程，提取每个应变影响线时程的幅值数据，积累一定量的应变影响线幅值数据，绘制应变影响线幅值长期数据的频率或频数直方图；/n(2)以混合高斯模型为目标函数，采用最小二乘法拟合应变影响线幅值数据频率或频数直方图各矩形直方的顶点坐标，将拟合函数在负无穷至正无穷区间的积分值归一化为1，并检验其拟合优度；/n(3)根据所对应的混合高斯模型各波峰峰值，确定混合高斯模型函数中各个单一波峰区间的边界值，并将应变影响线幅值数据按各单一波峰区间边界值进行数据聚类，形成...
【技术特征摘要】
1.一种基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采集车辆每次通过时桥梁各构件的应变影响线时程，提取每个应变影响线时程的幅值数据，积累一定量的应变影响线幅值数据，绘制应变影响线幅值长期数据的频率或频数直方图；
(2)以混合高斯模型为目标函数，采用最小二乘法拟合应变影响线幅值数据频率或频数直方图各矩形直方的顶点坐标，将拟合函数在负无穷至正无穷区间的积分值归一化为1，并检验其拟合优度；
(3)根据所对应的混合高斯模型各波峰峰值，确定混合高斯模型函数中各个单一波峰区间的边界值，并将应变影响线幅值数据按各单一波峰区间边界值进行数据聚类，形成多个数据簇；
(4)将混合高斯模型中均值最大的单一波峰区间所对应的数据簇作为重型车辆作用下的应变影响线幅值数据簇，以该数据簇的累积分布函数在特定保证率β所对应的应变值α作为反映混凝土开裂的预警指标，式中，P(x≤α)为重车应变影响线幅值数据里大于等于α的概率，它等于累积分布函数FK(x≤α)的函数值；以该指标与混凝土材料的极限拉伸应变规范限值比较并实现预警。
2.根据权利要求1所述的基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法，所述步骤(1)具体为：
(1.1)采集车辆每次通过时桥梁各构件的应变影响线时程，每个应变测点独立提取每个应变影响线时程的幅值数据并存储；
(1.2)基于各应变测点传感器的应变影响线幅值长期数据绘制各自的频率或频数直方图。
3.根据权利要求1所述的基于活载应变的预应力混凝土梁桥开裂预警方法，所述步骤(2)中包括：
(2.1)以混合高斯模型为目标函数，采用最小二乘法拟合应变影响线幅值数据频率或频数直方图各矩形直方的顶点坐标，顶点的Y轴坐标为各矩形直方的频率或频数，顶点的X轴坐标为各矩形直方的应变区间中位值；
混合高斯模型通用表达式为：
最小二乘法的通用公式为：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵瀚玮，丁幼亮，李爱群，任昭昭，杨康，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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