桥梁结构损伤的评估方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种桥梁结构损伤的评估方法与装置，涉及桥梁检测技术领域，所述评估方法包括：步骤S10，根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线；步骤S20，根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤；步骤S30，若其中某一片梁的横向连接结构损伤，则根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度。本发明专利技术能够定位桥梁横向连接结构的损伤位置，并且能够评估损伤程度，评估结果准确高效。评估结果准确高效。评估结果准确高效。

【技术实现步骤摘要】
桥梁结构损伤的评估方法与装置


[0001]本专利技术涉及桥梁检测
，特别涉及一种桥梁结构损伤的评估方法与装置。

技术介绍

[0002]目前，装配式板桥梁多为预制结构，各片梁之间通过铰缝连接，形成横向传力机制并提供横向连接刚度。早期板梁铰缝多设计为浅铰缝，并且车辆荷载设计等级较低。随着重载交通的出现和服役年限的增加，铰缝材料或接合面会出现不同程度的疲劳劣化，产生裂缝，导致铰缝钢筋锈蚀，进一步导致铰缝横向连接刚度的下降，影响桥梁整体受力，严重时会出现单板受力，直接威胁到桥梁结构安全。
[0003]现有技术中主要通过人工检测来判断桥梁横向连接结构的损伤位置和损伤程度。但是，对于较为隐蔽的铰缝损伤，仅通过人工检测很难对损伤位置进行定位，很难评估损伤的程度。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种桥梁结构损伤的评估方法与装置，以解决现有技术难以定位桥梁横向连接结构的损伤位置，难以评估损伤程度的技术问题。
[0005]第一方面，提供了一种桥梁结构损伤的评估方法，所述评估方法包括：
[0006]根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线；
[0007]根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤；
[0008]若其中某一片梁的横向连接结构损伤，则根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度。
[0009]一些实施例中，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤之前，包括：
[0010]获取第i辆车通过桥梁监测断面时的重量、外轮胎轴线至桥梁边缘距离以及内轮胎轴线至桥梁边缘距离；
[0011]根据第i辆车的重量、外轮胎轴线至桥梁边缘距离、内轮胎轴线至桥梁边缘距离以及桥梁宽度，确定第i辆车通过桥梁监测断面时的车辆横向分布向量P
i
，其中i依次取1～m，m为车的数量；
[0012]根据车辆横向分布向量P1～P
m
得到m辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵P，其中P为m
×
n的矩阵，n为梁的片数。
[0013]一些实施例中，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤之前，还包括：
[0014]获取m辆车单独通过桥梁监测断面时分别在第j片梁上引起的应力或应变响应峰值，其中，j取1～n之间的任一整数；
[0015]根据m个应力或应变响应峰值，确定m辆车单独通过桥梁监测断面时第j片梁的响
应峰值向量R
j
，其中R
j
为m
×
1的向量。
[0016]一些实施例中，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤，还包括：
[0017]根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵P和某一片梁的响应峰值向量R
j
，采用正则化方法计算该片梁的横向分布影响线向量I
j
。
[0018]一些实施例中，所述根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤的步骤，包括：
[0019]若其中某一片梁的横向分布影响线峰值最大，且其它片梁的横向分布影响线在该片梁处存在突变，则判断该片梁的横向连接结构存在损伤。
[0020]一些实施例中，所述若该片梁的横向连接结构损伤，则根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度的步骤之前，包括：
[0021]建立某一片梁的横向连接结构的损伤程度评估函数；
[0022]根据该片梁的损伤程度评估函数和横向分布影响线评估损伤程度。
[0023]一些实施例中，所述建立某一片梁的横向连接结构的损伤程度评估函数的步骤，包括：
[0024]建立函数：
[0025][0026][0027]其中，D
j
为第j片梁的损伤程度评估函数；
[0028]α
j
为第j片梁的横向连接性能退化指标；
[0029]t为时间，单位为年；
[0030]c、d、g以及h均为常数；
[0031]I
jk
表示单位力作用在第k片梁上时在第j片梁上产生的响应峰值。
[0032]第二方面，提供了一种桥梁结构损伤的评估装置，所述评估装置包括：
[0033]计算单元，所述计算单元用于根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线；
[0034]判断单元，所述判断单元用于根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤；
[0035]评估单元，所述评估单元用于若其中某一片梁的横向连接结构损伤，则根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度。
[0036]第三方面，提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现前述的桥梁结构损伤的评估方法。
[0037]第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行前述的桥梁结构损伤的评估方法。
[0038]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0039]本专利技术实施例提供了一种桥梁结构损伤的评估方法与装置，通过根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线，根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤，定位桥梁横向连接结构的损伤位置。且当其中某一片梁的横向连接结构损伤时，再根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度，评估结果准确高效。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1为本专利技术实施例提供的一种桥梁结构损伤的评估方法的流程图；
[0042]图2为本专利技术实施例提供的一辆车单独通过桥梁监测断面时的示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例提供的图2的一个截面示意图；
[0044]图4为本专利技术实施例提供的各片梁横向分布影响线的示意图；
[0045]图5为本专利技术实施例提供的桥梁横向连接刚度的损伤曲线；
[0046]图6为本专利技术实施例提供的第j片梁横向分布影响线的时变曲线；
[0047]图7为本专利技术实施例提供的一种桥梁横向连接结构的评估装置的结构示意图；
[0048]图8为本专利技术实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁结构损伤的评估方法，其特征在于，所述评估方法包括：根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线；根据各片梁的横向分布影响线，判断各片梁的横向连接结构是否损伤；若其中某一片梁的横向连接结构损伤，则根据该片梁的横向分布影响线评估损伤程度。2.如权利要求1所述的桥梁结构损伤评估方法，其特征在于，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤之前，包括：获取第i辆车通过桥梁监测断面时的重量、外轮胎轴线至桥梁边缘距离以及内轮胎轴线至桥梁边缘距离；根据第i辆车的重量、外轮胎轴线至桥梁边缘距离、内轮胎轴线至桥梁边缘距离以及桥梁宽度，确定第i辆车通过桥梁监测断面时的车辆横向分布向量P
i
，其中i依次取1～m，m为车的数量；根据车辆横向分布向量P1～P
m
得到m辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵P，其中P为m
×
n的矩阵，n为梁的片数。3.如权利要求2所述的桥梁结构损伤的评估方法，其特征在于，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤之前，还包括：获取m辆车单独通过桥梁监测断面时分别在第j片梁上引起的应力或应变响应峰值，其中，j取1～n之间的任一整数；根据m个应力或应变响应峰值，确定m辆车单独通过桥梁监测断面时第j片梁的响应峰值向量R
j
，其中R
j
为m
×
1的向量。4.如权利要求3所述的桥梁结构损伤的评估方法，其特征在于，所述根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵和各片梁自身的响应峰值向量，计算各片梁的横向分布影响线的步骤，包括：根据多辆车单独通过桥梁监测断面时的车辆横向分布矩阵P和某一片梁的响应峰值向量R
j
，采用正则化方法计算该...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，王亚飞，钟继卫，姚文凡，许钊源，姜玉印，梅晓腾，杨宇，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：