一种能减少加载工况数量的荷载试验自动布载方法技术

本发明专利技术属于结构安全性检测领域，公开了一种能减少加载工况数量的荷载试验自动布载方法，方法包括：(1)基于影响面峰值位置分类每个加载工况对应的控制截面；(2)基于网格划分确定每个加载工况对应的加载车数量和队形；(3)基于多截面目标优化方法确定每个加载工况对应的加载车位置。本发明专利技术可依据预先确定的加载车参数、桥面几何信息、桥梁影响面和预计荷载工况数量自动给出布载方案，计算全过程无需人为干预；可同时以多个桥梁控制截面作为优化目标，找到满足多个截面加载效率需求，且加载车与加载工况数量最少的布载方案。本发明专利技术具备后续工程应用的良好潜力。续工程应用的良好潜力。续工程应用的良好潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种能减少加载工况数量的荷载试验自动布载方法


[0001]本专利技术属于结构安全性检测领域，具体涉及一种能减少加载工况数量的荷载试验自动布载方法。

技术介绍

[0002]我国大规模桥梁建设浪潮已接近尾声，桥梁工程发展需求正由“建设为主”向“建养并重、以养为主”转型。在桥梁长期服役过程中，由于疲劳、腐蚀和材料劣化，桥梁抗力效应会持续衰减。同时，由于交通荷载的增加，桥梁荷载效应也在不断增加。为确保桥梁安全运营，结构健康监测和无损检测等技术越来越受到关注。然而，这些新兴管理技术仍存在一些缺陷：桥梁健康监测系统通常只能获取运营荷载下的桥梁响应，无损检测技术通常只能检测桥梁的局部损伤。由于这些原因，使用重量稳定已知的加载车队进行荷载试验仍然是把握桥梁实际状况，评定桥梁承载能力的不可替代的方法。
[0003]荷载试验的实施过程可以分为准备、执行和分析三个阶段。准备阶段包括收集设计信息、确定目标荷载和停止标准；执行阶段包括分步施加目标荷载以及关键截面响应的测量；分析阶段包括对测试桥梁的评定和决策。在荷载试验不同实施阶段中，由于直接关系到测试成本和结果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能减少加载工况数量的荷载试验自动布载方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，基于影响面峰值位置分类控制截面：(1)依据荷载试验预算和待测试桥梁结构特点初步确定在荷载试验过程中需要实施的加载工况总数量m；(2)依据规范确定需要达到等效内力或变形要求的控制截面，总数量为p，并将所有控制截面按下式分类：其中，ct
c
为待测试桥梁的第c个控制截面；C
n
为第n个加载工况中包含的控制截面集合；为第c个控制截面的影响面峰值对应的桥梁顺桥向位置；为第c个控制截面的影响系数矩阵IS
c
中元素，通过有限元模型确定；x为桥梁顺桥向坐标；y为桥梁横桥向坐标；L为待测试桥梁顺桥向总长度；步骤2，基于网格划分确定每个加载工况对应的加载车数量和队形：(3)为使布载结果中加载车队形更规则，以便于现场加载，首先将桥面均匀划分成数量为k
×
t的网格，横桥向网格划分数量t等于车道数量，顺桥向网格划分数量k按照式(2)确定：其中，s为同车道加载车的最小间距，D为加载车前后轴间距；int为取整函数；(4)建立维度为k
×
t的加载效率矩阵E
c
，E
c
表示将单辆加载车依次布置在依据步骤(3)划分的各个网格中产生的加载效率，其元素由式(3)计算：其中，S
c
为设计活载引起的第c个控制截面的响应；μ为按设计规范取用的冲击系数值；为单辆加载车在网格i,j中引起的第c个控制截面的响应，由式(4)计算：其中，A
k
为加载车第k个车轮重；w为加载车总轮数；为加载车第k个车轮对应的桥梁第c个控制截面的影响系数；(5)对各个网格的加载效率求和，当所有控制截面的面的加载效率之和均在1到1.5之间时，此时对应的最大网格数量即为加载车数量；(6)确定加载车数量后，依据公式(5)和(6)确定布载...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊廷华，郑旭，杨东辉，李宏男，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：