一种桥梁伸缩缝状态的预警方法和预警系统技术方案

本申请公开一种桥梁伸缩缝状态的预警方法，涉及土木工程结构健康监测的技术领域，预警方法包括：持续采集桥梁的温度和伸缩缝位移；根据采集到的桥梁的温度和伸缩缝位移，计算桥梁的温度‑位移相关系数；按照时间序列获取桥梁的多个温度‑位移相关系数，得到温度‑位移相关系数组；根据得到的温度‑位移相关系数组，在时域上构建温度‑位移相关系数的自回归模型；采用自回归模型对温度‑位移相关系数组进行建模，计算得到预测结果，并利用预测结果对桥梁的伸缩缝状态进行预警。本申请公开还公开了一种桥梁伸缩缝状态的预警系统。本申请能够对伸缩缝状态在未来时间段进行预测，实现伸缩缝状态异常的提前预警，提升伸缩缝状态判断的时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁伸缩缝状态的预警方法和预警系统
本申请涉及土木工程结构健康监测的
，特别涉及一种桥梁伸缩缝状态的预警方法和预警系统。
技术介绍
在桥梁巡检及定检工作中发现，伸缩缝性能损坏是常见的桥梁病害之一，也是造成梁体、墩柱开裂的主要原因之一。一旦伸缩缝性能发生损害，将会对桥梁上部结构造成极大的安全隐患，同时严重影响行车的速度、舒适性与安全，甚至导致安全事故的发生。伸缩缝作为桥梁的主要构件，其作用是降低车辆荷载、风荷载、温度效应等外界作用对桥梁产生的不利影响，保证梁体自由伸缩。研究表明，外界温度效应是造成伸缩缝位移的主要原因，利用常用的桥梁健康监测系统，可以得到桥梁温度和伸缩缝位移的实时监测数据，当前，利用桥梁健康监测系统监测伸缩缝性能，并对其进行状态预警，是保障桥梁安全运营的重要手段。主要方法是通过建立桥梁伸缩缝的温度-位移关系模型，通过考虑桥梁温度和伸缩缝位移的相关性变化，来判断伸缩缝性能是否正常，若新的监测数据不符合该模型规律，说明伸缩缝状态异常。公开号为CN105507139A的中国申请专利公开了一种大跨度桥梁伸缩缝损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述预警方法包括以下步骤：/n持续采集桥梁的温度和伸缩缝位移；/n根据采集到的桥梁的温度和伸缩缝位移，计算桥梁的温度-位移相关系数；/n按照时间序列获取桥梁的多个温度-位移相关系数，得到温度-位移相关系数组；/n根据得到的所述温度-位移相关系数组，在时域上构建温度-位移相关系数的自回归模型；/n采用所述自回归模型对所述温度-位移相关系数组进行建模，计算得到预测结果，并利用所述预测结果对所述桥梁的伸缩缝状态进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述预警方法包括以下步骤：
持续采集桥梁的温度和伸缩缝位移；
根据采集到的桥梁的温度和伸缩缝位移，计算桥梁的温度-位移相关系数；
按照时间序列获取桥梁的多个温度-位移相关系数，得到温度-位移相关系数组；
根据得到的所述温度-位移相关系数组，在时域上构建温度-位移相关系数的自回归模型；
采用所述自回归模型对所述温度-位移相关系数组进行建模，计算得到预测结果，并利用所述预测结果对所述桥梁的伸缩缝状态进行预警。


2.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述根据采集到的桥梁的温度和伸缩缝位移，计算桥梁的温度-位移相关系数的具体步骤为：
按照时间序列获取n个测量点的温度、伸缩缝位移，得到最后一个测量点时刻t的温度时序数据Tt＝[T1，T2，...，Tn]、伸缩缝位移时序数据St＝[S1，S2，...，Sn]；
利用得到的所述温度时序数据、伸缩缝位移时序数据计算所述时刻t的温度-位移相关系数，其中，该温度-位移相关系数的计算公式为：



式中，rt为t时刻的温度-位移相关系数，n为用于计算温度-位移相关系数中温度的数量，Ti为第i个测量点对应的温度，Si为第i个测量点对应的伸缩缝位移。


3.如权利要求2所述的桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述按照时间序列获取桥梁的多个温度-位移相关系数，得到温度-位移相关系数组的具体步骤为：
按照时间序列获取m个测量点的温度-位移相关系数，得到最后一个测量点时刻a的温度-位移相关系数组r(a)＝[r1，r2，...，rm]。


4.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述获取n个测量点的取样频率与所述获取m个测量点的取样频率相同，且m＞n。


5.如权利要求3或4所述的桥梁伸缩缝状态的预警方法，其特征在于，所述自回归模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚文凡，李成，钟继卫，王亚飞，叶仲韬，胡俊亮，郭翠翠，史雪峰，李泽新，池玉辰，王金霞，周浩，王胡鹏，李明，张越，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，中铁大桥科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42