拱桥拱圈线型检测的方法、系统、电子设备和存储介质技术方案

本申请提供了拱桥拱圈线型检测的方法、系统、电子设备和存储介质，包括：通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD

【技术实现步骤摘要】
拱桥拱圈线型检测的方法、系统、电子设备和存储介质


[0001]本申请属于拱桥形变检测领域，尤其涉及拱桥拱圈线型检测的方法、系统、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着拱桥进入运营使用的中后期以及外界恶劣环境作用，长期下挠问题随着运营年限的增长越加显著，在一定程度上影响到结构的正常使用功能及其安全性。拱圈线形是判断桥梁整体结构性能的重要指标，为了应对拱圈线形测量问题，不仅需要从设计、施工和运营各方面深思这一技术难题，更需要通过研发拱桥拱圈线形状态的有效监测技术和科学评估方法，掌握桥梁运营状态，增强结构安全性和耐久性。
[0003]目前传统的线形测量技术有两类：1、直接测量技术：大多采用全站仪、静力水准仪、光电挠度仪测定关键点高程，拟合绘制线形。其中全站仪适用于检测时对拱圈进行有限特征点的数据采集，无法适用于监测需求，传统的静力水准仪和光电挠度仪由于设备量程有限，仅在直线段范围内适用，无法采用有限设备直接测量拱圈弯曲线形。若通过分解弯曲节段进行测量则需要采用不可估量的大量设备，且需要建立测量基点(不动点)，而拱圈不动点拱脚处地理条件险峻，基点选取十分困难；2、间接测量技术：通过应变区域分布、加速度传感器等指标测量，再根据力学行为特点采用数学方式进行指标传化，进而得到位移。该方法虽解算精度较高，但对测量设备频率要求较高且依赖于桥梁理论模型进行解算，随着桥梁实际运营状态的变化，会产生较大的误差累积。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的主要目的在于提供拱桥拱圈线型检测的方法、系统、电子设备和存储介质，解决了传统测量方式无法解决弯曲线形测量、基点安装不方便、误差累积等难题。
[0005]第一方面，提供了拱桥拱圈线型检测的方法，所述方法包括：
[0006]通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)；
[0007]通过安装在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底截面处的倾角仪获取拱圈的水平倾角变化值θ(i)；
[0008]根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，其中，L(i)为各桥墩的初始长度，α
i
为各桥墩的材料膨胀系数；
[0009]将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i),θ(i),DDCD
t
(i))，获取拱圈关键点发生形变后的当前坐标，其中，H0(i)为所述拱圈关键点的初始坐标。
[0010]在一个可能的实现方式中，所述通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)，包括：
[0011]通过光电挠度仪获取所述主梁墩支点的形变后坐标点(x
′
a
,y
′
a
)；
[0012]根据公式和所述主梁墩支点的初始坐标点(x
a
，y
a
)获取所述变形数据
[0013]在另一个可能的实现方式中，所述根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，包括：
[0014]通过温度传感器在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底处获取拱上立柱结构的温度变化值ΔT(i)；
[0015]将所述ΔT(i)带入所述DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述拱上立柱实时轴向长度。
[0016]在另一个可能的实现方式中，将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i),θ(i),DDCD
t
(i))，获取拱圈关键点发生形变后的当前坐标，包括：
[0017]根据公式获取所述拱圈关键点发生形变后的坐标(x
′
b
,y
′
b
)。
[0018]第二方面，提供了拱桥拱圈线型检测的系统，所述系统包括：
[0019]变形数据获取模块，用于通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)；
[0020]水平倾角变化值获取模块，用于通过安装在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底截面处的倾角仪获取拱圈的水平倾角变化值θ(i)；
[0021]拱上立柱实时轴向长度获取模块，用于根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，其中，L(i)为各桥墩的初始长度，α
i
为各桥墩的材料膨胀系数；
[0022]拱圈当前坐标获取模块，用于将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i),θ(i),DDCD
t
(i))，获取拱圈关键点发生形变后的当前坐标，其中，H0(i)为所述拱圈关键点的初始坐标。
[0023]在一个可能的实现方式中，所述通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)，包括：
[0024]通过光电挠度仪获取所述主梁墩支点的形变后坐标点(x
′
a
,y
′
a
)；
[0025]根据公式和所述主梁墩支点的初始坐标点(x
a
，y
a
)获取所述变形数据
[0026]在另一个可能的实现方式中，所述根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获
取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，包括：
[0027]通过温度传感器在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底处获取拱上立柱结构的温度变化值ΔT(i)；
[0028]将所述ΔT(i)带入所述DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述拱上立柱实时轴向长度。
[0029]在另一个可能的实现方式中，将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拱桥拱圈线型检测的方法，其特征在于，所述方法包括：通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)；通过安装在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底截面处的倾角仪获取拱圈的水平倾角变化值θ(i)；根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，其中，L(i)为各桥墩的初始长度，α
i
为各桥墩的材料膨胀系数；将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i),θ(i),DDCD
t
(i))，获取拱圈关键点发生形变后的当前坐标，其中，H0(i)为所述拱圈关键点的初始坐标。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)，包括：通过光电挠度仪获取所述主梁墩支点的形变后坐标点(x
′
a
,y
′
a
)；根据公式和所述主梁墩支点的初始坐标点(x
a
，y
a
)获取所述变形数据3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据公式DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述待检测拱桥的拱上立柱实时轴向长度，包括：通过温度传感器在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底处获取拱上立柱结构的温度变化值ΔT(i)；将所述ΔT(i)带入所述DDCD
t
(i)＝L(i)+L(i)
×
a
i
×
ΔT(i)获取所述拱上立柱实时轴向长度。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，将所述变形数据、水平倾角变化值和拱上立柱实时轴向长度带入预设的拱圈形变公式H
t
(i)＝f(H0(i),ZLCD
t
(i),θ(i),DDCD
t
(i))，获取拱圈关键点发生形变后的当前坐标，包括：根据公式获取所述拱圈关键点发生形变后的坐标(x
′
b
,y
′
b
)。5.一种拱桥拱圈线型检测的系统，其特征在于，所述系统包括：变形数据获取模块，用于通过光电挠度仪在待检测拱桥的桥墩处获取待检测拱桥的主梁墩支点的变形数据ZLCD
t
(i)；水平倾角变化值获取模块，用于通过安装在所述待检测拱桥的拱上立柱墩底...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷鹏程，曹阳梅，梁金宝，文望青，严爱国，瞿国钊，张晓江，罗春林，周继，赵丹阳，谢晓慧，胡方杰，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：