基于支座转角的桥梁损伤检测方法技术

本发明专利技术提供一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法

【技术实现步骤摘要】
基于支座转角的桥梁损伤检测方法、装置、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及桥梁检测
，尤其涉及一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法
、
装置
、
终端及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着使用年限的增加，桥梁结构不可避免地会出现老化和损伤，这导致近年来桥梁垮塌事故屡见不鲜
。
在灾难性事件发生之前，了解和识别损伤状态对于预防事故具有重要意义
。
因此，损伤检测一直是国内外学者研究的焦点
。
桥梁结构的损伤会直接影响其物理参数，例如刚度降低
、
柔度增加和模态频率降低
。
[0003]目前，主要的桥梁结构损伤检测方法包括基于外观调查的桥梁损伤检测方法
、
基于桥梁模态参数的损伤识别方法和基于移动荷载作用的结构损伤识别方法
。
然而，基于外观调查的损伤检测适用于某些结构部件发生损伤的情况，对于复杂损伤情况下的桥梁健康状态描述不够完整；基于桥梁模态参数的损伤监测方法在实际测量中，由于受到各种噪声的干扰，会产生很大的误差
。
有时这些误差会超过结构损伤所导致的结构振型变化
。
此外，由于结构的复杂性，往往难以获得完备的振型参数信息，而且这种不完备可能会对结果的准确性产生一定的影响，导致在实际工程中存在局限性
。
基于移动荷载效应的桥梁损伤检测方法是目前广泛采取的思路，主要结合桥梁结构在移动荷载作用下的应变
、
加速度
、
挠度
、
转角等响应进行桥梁损伤识别
。
根据移动荷载作用下桥梁响应更利于局部损伤识别研究，但对于试验研究这类响应包含的振动及测试噪声对损伤检测结果影响很大
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法
、
装置
、
终端及存储介质，以解决进行桥梁损伤检测的问题
。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法，包括：
[0006]获取目标桥梁的支座转角响应差曲线；其中，支座转角响应差曲线为目标桥梁的支座转角响应差随移动荷载位置的变化曲线，支座转角响应差为在移动荷载作用下，有损伤时的支座转角与无损伤时的支座转角之差；
[0007]若支座转角响应差曲线中存在拐点，则判定目标桥梁存在损伤
。
[0008]在一种可能的实现方式中，在判定目标桥梁存在损伤之后，该方法还包括：
[0009]对拐点处转角响应差的幅值进行对数变换，并将变换后的幅值作为目标桥梁的损伤程度指标
。
[0010]在一种可能的实现方式中，在判定目标桥梁存在损伤之后，该方法还包括：
[0011]判定拐点处对应的桥梁位置为目标桥梁的损伤位置
。
[0012]在一种可能的实现方式中，在判定目标桥梁存在损伤之后，该方法还包括：
[0013]判定支座转角响应差曲线中的拐点数量为目标桥梁的损伤数量
。
[0014]在一种可能的实现方式中，在判定目标桥梁存在损伤之后，该方法还包括：
[0015]对支座转角响应差曲线进行小波变换，得到小波系数；
[0016]和
/
或，对支座转角响应差曲线进行求导，得到一阶导数曲线和二阶导数曲线；
[0017]基于支座转角响应差曲线的拐点
、
小波系数的峰值
、
一阶导数曲线的跃迁处和二阶导数曲线的峰值处中的一项或多项进行损伤检测；其中，幅值变化大于预设幅值阈值的位置为跃迁处
。
[0018]在一种可能的实现方式中，目标桥梁具有多个支座时，获取目标桥梁的支座转角响应差曲线包括：
[0019]获取各个支座的支座转角响应差曲线；
[0020]针对每个拐点处，在各个支座转角响应差曲线中，选取该拐点处转角响应差的幅值最大的支座转角响应差曲线，作为目标桥梁的支座转角响应差曲线
。
[0021]在一种可能的实现方式中，目标桥梁具有多个支座时，获取目标桥梁的支座转角响应差曲线包括：
[0022]获取各个支座的支座转角响应差曲线；
[0023]针对每个拐点处对应的桥梁位置，在各个支座转角响应差曲线中，选取该桥梁位置最近的支座转角响应差曲线，作为目标桥梁的支座转角响应差曲线
。
[0024]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于支座转角的桥梁损伤检测装置，包括：
[0025]获取模块，用于获取目标桥梁的支座转角响应差曲线；其中，支座转角响应差曲线为目标桥梁的支座转角响应差随移动荷载位置的变化曲线，支座转角响应差为在移动荷载作用下，有损伤时的支座转角与无损伤时的支座转角之差；
[0026]检测模块，用于在支座转角响应差曲线中存在拐点时，判定目标桥梁存在损伤
。
[0027]第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤
。
[0028]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤
。
[0029]本专利技术实施例提供一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法
、
装置
、
终端及存储介质，在目标桥梁上施加移动荷载并基于移动荷载的位置确定目标桥梁的支座转角响应差曲线，利用了桥梁的当移动荷载分别位于损伤左右两侧时，支座转角差为一次函数，其斜率符号相反的特点，识别桥梁是否存在损伤
。
本专利技术提供了一种新的桥梁损伤检测方式，不需要建立桥梁的有限元模型或是进行复杂的分析，仅检测支座的转角响应即可实现损伤识别，操作简单易实现，通过提高转角测量的精度可以保证损伤识别的精度
。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0031]图1是本专利技术一实施例提供的基于支座转角的桥梁损伤检测方法的实现流程图；
[0032]图2是本专利技术一实施例提供的简支梁模型示意图；
[0033]图
3(a)
是本专利技术一实施例提供的简支梁模型在无荷载时的弯矩图；
[0034]图
3(b)
是本专利技术一实施例提供的简支梁模型在施加荷载...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于支座转角的桥梁损伤检测方法，其特征在于，包括：获取目标桥梁的支座转角响应差曲线；其中，所述支座转角响应差曲线为所述目标桥梁的支座转角响应差随移动荷载位置的变化曲线，所述支座转角响应差为在移动荷载作用下，有损伤时的支座转角与无损伤时的支座转角之差；若所述支座转角响应差曲线中存在拐点，则判定所述目标桥梁存在损伤
。2.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁损伤检测方法，其特征在于，在判定所述目标桥梁存在损伤之后，所述方法还包括：对所述拐点处转角响应差的幅值进行对数变换，并将变换后的幅值作为所述目标桥梁的损伤程度指标
。3.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁损伤检测方法，其特征在于，在判定所述目标桥梁存在损伤之后，所述方法还包括：判定所述拐点处对应的桥梁位置为所述目标桥梁的损伤位置
。4.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁损伤检测方法，其特征在于，在判定所述目标桥梁存在损伤之后，所述方法还包括：判定所述支座转角响应差曲线中的拐点数量为所述目标桥梁的损伤数量
。5.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁损伤检测方法，其特征在于，在判定所述目标桥梁存在损伤之后，所述方法还包括：对所述支座转角响应差曲线进行小波变换，得到小波系数；和
/
或，对所述支座转角响应差曲线进行求导，得到一阶导数曲线和二阶导数曲线；基于所述支座转角响应差曲线的拐点
、
所述小波系数的峰值
、
一阶导数曲线的跃迁处和二阶导数曲线的峰值处中的一项或多项进行损伤检测；其中，幅值变化大于预设幅值阈值的位置为跃迁处
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑芝，王鹤林，杨海群，赵维刚，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：