一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法技术

本申请涉及一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法。该方法包括：当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据所述结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各所述测量信号，各所述测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到；对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据；根据各所述测点压强数据，沿跨海桥梁结构物表面进行积分，得到结构物波浪总力，基于跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到现场的各测量信号，得到结构物波浪总力，提高了测量结构所受波浪总力的测量准确度，且对跨海桥梁结构物的损伤较小。

【技术实现步骤摘要】
一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法
本申请涉及现场水动力测量
，特别是涉及一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法。
技术介绍
近年来跨海桥梁建设发展迅速，对于线路较长的跨海桥梁多采用人工岛与桥梁的组合形式，例如港珠澳大桥。但由于受地形影响明显，岛桥结合部位处的桥梁基础和梁体所受波浪总力暂无成熟的计算方法，并缺乏第一手的现场原型观测数据。尽管可以通过物理模型试验进行研究，但模型试验存在一定的比尺效应。故需开展现场观测，补充第一手的现场观测资料，以便指导今后同类跨海桥梁设计。由于实际中桥梁结构尺寸较大，结构所受波浪力较大，现场直接测量结构所受波浪总力几乎是不可能的，即便可行代价也是巨大的，因此目前只能通过间接测量方法，但是间接测量方法对测点位置具有一定的要求，如果测点位置布置的不够合理，则不能反应表面压强的变化规律，最终使得波浪总力的准确度不高。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测量结构所受波浪总力的准确度的跨海桥梁的结构物波浪力测量方法。一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法，所述方法包括：当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据所述结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各所述测量信号，各所述测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到；对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据；根据各所述测点压强数据，沿跨海桥梁结构物表面进行积分，得到结构物波浪总力。在其中一个实施例中，所述跨海桥梁结构物表面的各测量点，包括：跨海桥梁的桥墩结构表面沿水深布置五层以上的测量点；跨海桥梁梁体结构表面的梁底和侧面布置的测量点。在其中一个实施例中，所述对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据的步骤，包括：对各所述测量信号采用数字滤波器滤除测量信号中的毛刺和冲击过程的测量信号，获得同时刻的各测点压强数据。在其中一个实施例中，所述结构物波浪总力为：式中，为结构物波浪总力，S为跨海桥梁结构物在水体作用范围内的表面积，为作用于跨海桥梁结构物表面的压强向量(即具有大小和方向)，大小为p，方向垂直于跨海桥梁结构物表面；ds为跨海桥梁结构物表面的面积微元。在其中一个实施例中，所述方法还包括：当接收到跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器采集到的测量信号时，保存所述测量信号。在其中一个实施例中，所述方法还包括：当接收到终端发送的监测指令时，向所述终端发送实时接收到跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器采集到的测量信号。在其中一个实施例中，所述压强传感器为316不锈钢壳体压强传感器。上述跨海桥梁的结构物波浪力测量方法，通过当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据所述结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各所述测量信号，各所述测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到；对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据；根据各所述测点压强数据，沿跨海桥梁结构物表面进行积分，得到结构物波浪总力，基于跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到现场的各测量信号，得到结构物波浪总力，提高了测量结构所受波浪总力，且跨海桥梁结构物的损伤较小。附图说明图1为一个实施例中跨海桥梁的结构物波浪力测量方法的流程示意图；图2为一个实施例中波压强传感器结构图；图3为一个实施例中桥墩结构表面测量点的布置示意图；图4为一个实施例中梁体结构表面测量点的布置正视示意图；图5为一个实施例中梁体结构表面测量点的布置侧视示意图；图6为一个实施例中数据传输示意图；图7为一个实施例中FIR滤波器网络结构图；图8为一个实施例中结构物表面面积微元及其所受波压强示意图；图9为一个实施例中用户终端监测界面示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法，应用于服务器进行说明，包括以下步骤：步骤S220，当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各测量信号，各测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到。其中，结构物波浪总力分析指令可以是用户触发的，指定的分析时段则是用户选择分析的时间段，如最近5分钟内、10分钟内、1小时内等；也可以是自动触发，如根据时间间隔自动触发结构物波浪总力分析指令，指定的分析时段则是该时间间隔的间隔的时间段，如：每5分钟触发一次结构物波浪总力分析指令，则指定的分析时段则为触发本次物波浪总力分析指令的前5分钟。压强传感器是适用于测量各种气体及液体介质的压力的设备，其独特的工艺保证在海水和空气工况中的正常使用。跨海桥梁结构物表面的各测量点，包括：跨海桥梁的桥墩结构表面沿水深布置五层以上的测量点，以及跨海桥梁梁体结构表面的梁底和侧面布置的测量点。压强传感器的选择：(1)选用具有优良性能硅压力传感器芯片，包溶在密封腔体内的油液中，经严格的工艺过程装配而成，在使用温度范围内非线性小，长期稳定性好；(2)有316不锈钢可靠的机械保护，适用于各种恶劣环境，耐腐蚀性强。铜镍合金头对于海洋附着生物的生长有阻断作用；(3)输出电缆采用带有通气导管的外皮材料为聚氨酯的专用电缆，可用于测量海水介质；(4)仪器须具备较高的响应频率，为保证捕捉到冲击压强，仪器具备的响应频率至少在150Hz及以上。因此选用采用的压强传感器为316不锈钢壳体压强传感器，如图2所示的波压强传感器结构图，圆形安装底座主要方便于粘贴跨海桥梁结构物表面，外壳为316不锈钢壳体，两级海水密封，以及聚氨酯信号电缆(内含通气管)捋顺后粘贴于跨海桥梁结构物表面。测量点位置的布置：跨海桥梁结构物表面包括跨海桥梁的桥墩结构表面和跨海桥梁梁体结构表面，如图3所示桥墩结构表面测量点的布置示意图，对于跨海桥梁的桥墩结构表面的测量点布置，测量点应尽可能包含水波作用范围，并考虑到后期波浪总力计算的方便与精度，沿水深方向宜布置五层及以上的压力测量点，从上至下测量点位置依次为：第一层测量点位置为水面以上0.7H(H为波高)附近；第二层测量点位置为水面以上0.25H附近；第三层测量点位置为平局海面附近；第四层为平均海面以下H附近；第五层为结构物底部附近。如图4所示的梁体结构表面测量点的布置正视示意图，以及图5所示的梁体结构表面测量点的布置侧视示意图，对于跨海桥梁梁体结构表面的测量点布置，同样考虑水波作用范围和总力计算方便与精度，测量点应分布在跨海桥梁梁体结构表面的梁底和侧面，两列之间的测点间距不应大于L/10(L为波长)，宜取L/20～L/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法，其特征在于，所述方法包括：/n当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据所述结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各所述测量信号，各所述测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到；/n对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据；/n根据各所述测点压强数据，沿跨海桥梁结构物表面进行积分，得到结构物波浪总力。/n

【技术特征摘要】
1.一种跨海桥梁的结构物波浪力测量方法，其特征在于，所述方法包括：
当结构物波浪总力分析指令被触发时，根据所述结构物波浪总力分析指令中指定的分析时段，获取各所述测量信号，各所述测量信号分别由跨海桥梁结构物表面的各测量点上粘贴的压强传感器实时采集得到；
对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据；
根据各所述测点压强数据，沿跨海桥梁结构物表面进行积分，得到结构物波浪总力。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跨海桥梁结构物表面的各测量点，包括：
跨海桥梁的桥墩结构表面沿水深布置五层以上的测量点；
跨海桥梁梁体结构表面的梁底和侧面布置的测量点。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各所述测量信号处理分析，获得同时刻的各测点压强数据的步骤，包括：
对各所述测量信号采用数字滤波器滤除测量信号中的毛刺和冲击过程的测量信号，获得同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘军宁，刘清君，琚烈红，王登婷，黄哲，孙天霆，曾成杰，孙忠斌，沈雨生，杨氾，王强，何杰，王兴刚，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32