一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法，是通过在桥梁上安装位移传感器，获取车辆匀速驶过桥梁时的桥梁动力响应，再对响应进行频谱分析确定截断频率，接着利用解析模式分解法提取移动荷载频率成分，再对移动荷载频率成分进行多项式拟合提取桥梁挠度影响线，然后构建桥梁影响线矩阵公式来求解桥梁的柔度矩阵，基于柔度矩阵建立桥梁承载能力评估指标，并对桥梁承载能力进行评估。本发明专利技术通过布置少量位移传感器，来得到的桥梁的柔度矩阵，并对桥梁进行承载能力评估，从而能有效的解决以往测试需要大量测点及传感器来获取桥梁的柔度矩阵和传统的静载试验存在测试时间长、工作量大、费用高、风险大以及需要阻断交通等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法
本专利技术涉及于桥梁安全检测领域，具体地说是一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法，评估结果可用于确定桥梁结构安全状态。
技术介绍
桥梁是国家重要的基础设施投资项目，是公路网中的关键性枢纽。根据交通运输部发布的《2019年交通运输行业发展统计公报》，2019年末全国公路桥梁87.83万座、6063.46万米，其中特大桥梁5716座、1033.23万米，大桥108344座、2923.75万米，数量和规模均居世界首位。在2000～2014年非地震原因导致的桥梁倒塌事故有179起，频发的塌桥事故给人民生命财产和国民经济造成了巨大的损失，也凸显了桥梁承载力评估的必要性和迫切性。桥梁承载力评估是保证既有桥梁正常使用和安全的关键。因此桥梁承载力评估成为了桥梁工程结构检测领域的重要任务之一。依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)，桥梁技术状况评定和荷载试验是最有效的桥梁状态评估方法，传统的承载能力评估是以静载试验为主，通过对桥梁施加静荷载，利用观测点的弹性变位或应变值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法，其特征包括以下步骤：/n步骤1、确定两轴车辆参数，包括：总重m

【技术特征摘要】
1.一种基于移动车辆测试的桥梁承载能力快速评估方法，其特征包括以下步骤：
步骤1、确定两轴车辆参数，包括：总重m0、前轮轴距d1、后轮轴距d2、前轮悬挂弹簧刚度k1、后轮悬挂弹簧刚度k2、转动惯量J和行驶速度v；
步骤2、将桥梁划分为N个分段，在桥梁上等分选取R个测点，用于安装位移传感器，使得车辆以速度v匀速驶过桥梁时，能获取到车辆在上桥至下桥的时间段内的桥梁动力响应{sr(t)|r＝1,2,…,R}，sr(t)表示第r个测点上的位移传感器所获取的桥梁动力响应，R≥3；
步骤3、通过傅里叶变换对桥梁动力响应{sr(t)|r＝1,2,…,R}进行频谱分析，识别移动荷载频率ωr,1和桥梁的一阶自振频率ωr,2；
选取一阶自振频率ωr,2左侧谷值为截断频率ωr,a，再利用式(1)所示的解析模式分解公式，对第r个测点上的桥梁动力响应sr(t)进行提取，获取响应sr(t)中频率ωr,1对应的移动荷载频率成分Lr：
u(sr(t))＝sin(ωr,at)H[cos(ωr,at)sr(t)]-cos(ωr,at)H[sin(ωr,at)sr(t)](1)
式(1)中，u(·)表示一次解析模式分解，H(·)表希尔伯特变换；
步骤4、通过多项式拟合方法对桥梁动力响应{sr(t)|r＝1,2,…,R}所提取的移动荷载频率成分Lr进行拟合，再提取与桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺文宇，黎骏飞，李祎琳，王佐才，任伟新，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34