一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法和系统方法，属于桥梁通过性判断领域，解决了现有技术中对多轴车辆桥梁通过性判断时，需要进行大量建模仿真计算，计算周期较长，不能行快速判断的问题。方法包括如下步骤：分别对单轴荷载和双轴荷载进行过桥仿真实验，得到单轴荷载和双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式；获取待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值；基于所述最大变形拟合公式和所述待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，得到所述多轴车辆对待通过桥梁产生的变形值，以判断所述多轴车辆能否通过所述待通过桥梁。轴车辆能否通过所述待通过桥梁。轴车辆能否通过所述待通过桥梁。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法和系统


[0001]本专利技术涉及桥梁通过性判断
，尤其涉及一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法和系统。

技术介绍

[0002]多轴重型特种车辆能否安全过桥对于车辆及桥梁至关重要，如果车辆过桥发生桥梁坍塌，会造成很大的损失。对于军事装备车辆来说，如果因为不能安全过桥导致作战任务无法完成则会带来更大影响，因此战时判断车辆能否安全过桥对于把握战机和行军路线规划都至关重要。随着武器系统的发展军事装备车辆中多轴重型车辆日益增多，很多仍在服役的旧的桥梁设计之初的承载能力本身就不高，对于多轴重型特种车辆能否安全通行的研究更为重要。
[0003]实际荷载计算法是常用的判断桥梁通过性的方法，通过计算要判断通过性的车辆荷载若加载在桥梁上对桥梁产生的影响，和设计荷载加载在桥梁上对桥梁的影响，判断能否通过桥梁，如果要判断的车辆荷载作用小于设计荷载作用，则证明车辆可以安全通过此桥梁，如大于设计荷载作用，则证明车辆不能安全通过。
[0004]现有的实际荷载计算方法需要对待通过车辆和桥梁进行大量建模仿真计算，计算周期较长，不能对多轴车能否通过桥梁进行快速判断。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法和系统，用以解决现有的实际荷载计算方法需要对待通过车辆和桥梁进行大量建模仿真计算，计算周期较长，不能对多轴车能否通过桥梁进行快速判断的问题。
[0006]一方面，本专利技术实施例提供了一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法方法，包括：
[0007]分别对单轴荷载和双轴荷载进行过桥仿真实验，得到单轴荷载和双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式；
[0008]获取待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值；
[0009]基于所述最大变形拟合公式和所述待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，得到所述多轴车辆对待通过桥梁产生的变形值，以判断所述多轴车辆能否通过所述待通过桥梁。
[0010]基于上述方法的进一步改进，得到所述多轴车辆对待通过桥梁产生的变形值，以判断所述多轴车辆能否通过所述待通过桥梁，包括：
[0011]将所述多轴车辆分割成多个子荷载单元；
[0012]对于总轴距小于等于待通过桥梁单孔跨径的所有子荷载单元，从最小子荷载单元到最大子荷载单元，依次计算每个子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；若存在任一子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值大于所述待通过桥梁的设计荷载对桥梁产生的最大
变形值，则判断所述多轴车辆不能通过待通过桥梁，否则，判断所述多轴车辆可以通过待通过桥梁。
[0013]进一步地，通过以下步骤将多轴车辆分割成子荷载单元：
[0014]将多轴车辆中的每个轴作为单轴子荷载单元，得到N个单轴子荷载单元；其中，N为多轴车辆的轴数；
[0015]将多轴车辆中相邻的每两个轴作为双轴子荷载单元，得到若干个双轴子荷载单元；
[0016]将多轴车辆中相邻的每三个轴作为三轴子荷载单元，得到若干三轴子荷载单元；
[0017]依据该方法继续分割，最后，将所述多轴车辆作为N轴子荷载单元，得到一个N轴子荷载单元；
[0018]进一步地，计算每个子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，包括：
[0019]基于单轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个单轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；
[0020]基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个双轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；
[0021]将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值。
[0022]进一步地，将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，包括：
[0023]对于M轴子荷载单元，采用多轴合并方法，将前M/2个轴合并为一个轴，将后M-M/2个轴合并为一个轴，将M轴子荷载单元近似为一个双轴荷载；根据近似的双轴荷载的轴重和轴距，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算近似双轴荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，作为M轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；其中，3≤M≤N；近似双轴荷载的轴距根据近似双轴荷载的两个轴的轴位置获得。
[0024]基于上述方案的进一步改进，将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，包括：
[0025]对于M轴子荷载单元，采用多轴合并方法，将前T个轴合并为一个轴，将后M-T个轴合并为一个轴，将M轴子荷载单元近似为M-1个双轴荷载；根据每个近似双轴荷载的轴重和轴距，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个近似双轴荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，取其中最小的数作为M轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；其中，3≤M≤N，T＝1,2......M-1；每个近似双轴荷载的轴距根据每个近似双轴荷载的两个轴的轴位置获得。
[0026]进一步的，所述多轴合并方法为：
[0027]将多轴中相邻的两个轴两两合并，若合并后总轴数大于1，继续对相邻的两个轴两两合并，直到合并后总轴数为1；
[0028]所述相邻的两个轴两两合并，按照以下公式计算合并后的轴重与轴位置：F＝F1+
F2，其中，F1为所述相邻的两个轴中前轴的轴重，F2为所述相邻的两个轴中后轴的轴重，S0为所述相邻的两个轴的轴距，F为合并轴的轴重，S1表所示合并轴与所述相邻的两个轴中前轴的距离。
[0029]基于上述方案的进一步改进，将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，还包括，对每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值基于折减系数进行折减，将折减后的数值作为每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值。
[0030]进一步地，获取待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，还包括，对所述待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，基于控制系数进行调整，将调整后的数值作为待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值。
[0031]另一方面，本专利技术实施例提供了一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断系统，包括：
[0032]最大变形拟合公式获取模块，用于分别对单轴荷载和双轴荷载进行过桥仿真实验，得到单轴荷载和双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式；
[0033]设计荷载影响获取模块，用于获取待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值；
[0034]桥梁通过性判断模块，用于基于所述最大变形拟合公式和所述待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法，其特征在于，包括：分别对单轴荷载和双轴荷载进行过桥仿真实验，得到单轴荷载和双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式；获取待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值；基于所述最大变形拟合公式和所述待通过桥梁的设计荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，得到所述多轴车辆对待通过桥梁产生的变形值，以判断所述多轴车辆能否通过所述待通过桥梁。2.根据权利要求1所述的基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法，其特征在于，得到所述多轴车辆对待通过桥梁产生的变形值，以判断所述多轴车辆能否通过所述待通过桥梁，包括：将所述多轴车辆分割成多个子荷载单元；对于总轴距小于等于待通过桥梁单孔跨径的所有子荷载单元，从最小子荷载单元到最大子荷载单元，依次计算每个子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；若存在任一子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值大于所述待通过桥梁的设计荷载对桥梁产生的最大变形值，则判断所述多轴车辆不能通过待通过桥梁，否则，判断所述多轴车辆可以通过待通过桥梁。3.根据权利要求2所述的基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法，其特征在于，通过以下步骤将多轴车辆分割成子荷载单元：将多轴车辆中的每个轴作为单轴子荷载单元，得到N个单轴子荷载单元；其中，N为多轴车辆的轴数；将多轴车辆中相邻的每两个轴作为双轴子荷载单元，得到若干个双轴子荷载单元；将多轴车辆中相邻的每三个轴作为三轴子荷载单元，得到若干三轴子荷载单元；依据该方法继续分割，最后，将所述多轴车辆作为N轴子荷载单元，得到一个N轴子荷载单元。4.根据权利要求2或3所述的基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法，其特征在于，计算每个子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，包括：基于单轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个单轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个双轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值。5.根据权利要求4中任一项所述的基于拟合公式的多轴车辆桥梁通过性判断方法，其特征在于，将每个三轴到N轴子荷载单元近似为双轴荷载，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算每个三轴到N轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值，包括：对于M轴子荷载单元，采用多轴合并方法，将前M/2个轴合并为一个轴，将后M-M/2个轴合并为一个轴，将M轴子荷载单元近似为一个双轴荷载；根据近似的双轴荷载的轴重和轴距，基于双轴荷载对桥梁产生的最大变形拟合公式，计算近似双轴荷载对待通过桥梁产生的最大变形值，作为M轴子荷载单元对待通过桥梁产生的变形值；其中，3≤M≤N；近似...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊文杰，杨向东，占君，钟恒，李金平，董颖豪，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：