基于支座转角的桥梁挠度测量方法技术

本发明专利技术提供一种基于支座转角的桥梁挠度测量方法

【技术实现步骤摘要】
基于支座转角的桥梁挠度测量方法、装置、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及桥梁监测
，尤其涉及一种基于支座转角的桥梁挠度测量方法
、
装置
、
终端及存储介质
。

技术介绍

[0002]桥梁挠度是桥梁结构整体刚度的直接反映，是评估桥梁承载能力的重要依据
。
相比基于其他桥梁健康诊断方法，基于挠度变化值的健康诊断方法主要是通过与可靠的桥梁设计允许值对比来直观地反映出桥梁整体承载能力的下降情况和重要结构构件的老化及损伤情况，分析结果更加可靠，判断方法更加简洁
。
这种分析结果是评估桥梁健康和损伤分析的重要依据
。
[0003]目前，检测桥梁挠度的主要方法是施加静态或动态荷载来测量梁体的竖向挠度，包括电子千分表
、
全站仪
、
连通管液位
、GPS、
机器视觉等测量方式，但每种方法都有其自身局限性，成本高
、
精度低
、
不易安装和维护
、
需要静态参考点
、
易受天气影响等
。

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挠度测量方法
、
装置
、
终端及存储介质，以解决测量桥梁挠度的问题
。
[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挠度测量方法，包括：
[0006]基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数；其中，
m
大于或等于4；
[0007]基于
m
个参数，以及挠度与转角
、
曲率
、
弯矩和剪力的导数关系，构建挠曲线方程的
m
个边界条件；其中，挠曲线方程为目标桥梁的挠度随梁体位置变化的
m
‑1次多项式方程；
[0008]基于
m
个边界条件求解挠曲线方程的
m
‑1个参数，得到目标桥梁的挠曲线方程
。
[0009]在一种可能的实现方式中，基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：
[0010]若目标桥梁的荷载类型为均布荷载，则
m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角和支座位置处曲率
。
[0011]在一种可能的实现方式中，基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：
[0012]若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在支座区域内，则
m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度和支座转角；其中，支座区域为距离第一梁端支座或第二两端支座第一预设距离范围内的区域
。
[0013]在一种可能的实现方式中，基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参
数包括：
[0014]若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在
1/4
跨区域内，则
m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角和支座位置处曲率；其中，
1/4
跨区域为目标桥梁
1/4
跨位置两侧第二预设距离范围内的区域
。
[0015]在一种可能的实现方式中，基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：
[0016]若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在
1/2
跨区域内，则
m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力；其中，
1/2
跨区域为目标桥梁
1/2
跨位置两侧第三预设距离范围内的区域
。
在一种可能的实现方式中，
m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度和支座转角时，目标桥梁的挠曲线方程为：
[0017][0018]其中，
ω
(x)
为目标桥梁在位置
x
处的挠度，
θ1为第一梁端支座的支座转角，
θ2为第二梁端支座的支座转角，
l
为集中荷载的位置与第一梁端支座的距离；
[0019]m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角和支座位置处曲率时，目标桥梁的挠曲线方程为：
[0020][0021]其中，
ω
(x)
为目标桥梁在位置
x
处的挠度，
θ1为第一梁端支座的支座转角，
θ2为第二梁端支座的支座转角，
l
为集中荷载的位置与第一梁端支座的距离，或均布荷载下第一梁端支座与第二梁端支座的距离；
[0022]m
个参数为目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力时，目标桥梁的挠曲线方程为：
[0023][0024]其中，
ω
(x)
为目标桥梁在位置
x
处的挠度，
θ1为第一梁端支座的支座转角，
θ2为第二梁端支座的支座转角，
l
为集中荷载的位置与第一梁端支座的距离，为集中荷载的位置与第一梁端支座的距离，
P1为第一梁端支座的支座反力，
P2为第二梁端支座的支座反力，
EI
为目标桥梁的抗弯刚度
。
[0025]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挠度测量装置，包括：
[0026]参数选取模块，用于基于目标桥梁的荷载类型，在目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于支座转角的桥梁挠度测量方法，其特征在于，包括：基于目标桥梁的荷载类型，在所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数；其中，
m
大于或等于4；基于所述
m
个参数，构建挠曲线方程的
m
个边界条件；其中，所述挠曲线方程为所述目标桥梁的挠度随梁体位置变化的
m
‑1次多项式方程；基于
m
个边界条件，以及挠度与转角
、
曲率
、
弯矩和剪力的导数关系求解挠曲线方程的
m
‑1个参数，得到所述目标桥梁的挠曲线方程
。2.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁挠度测量方法，其特征在于，所述基于目标桥梁的荷载类型，在所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：若目标桥梁的荷载类型为均布荷载，则所述
m
个参数为所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角和支座位置处曲率
。3.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁挠度测量方法，其特征在于，所述基于目标桥梁的荷载类型，在所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在支座区域内，则所述
m
个参数为所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度和支座转角；其中，所述支座区域为距离所述第一梁端支座或所述第二两端支座第一预设距离范围内的区域
。4.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁挠度测量方法，其特征在于，所述基于目标桥梁的荷载类型，在所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在
1/4
跨区域内，则所述
m
个参数为所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角和支座位置处曲率；其中，所述
1/4
跨区域为所述目标桥梁
1/4
跨位置两侧第二预设距离范围内的区域
。5.
根据权利要求1所述的基于支座转角的桥梁挠度测量方法，其特征在于，所述基于目标桥梁的荷载类型，在所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力中选取
m
个参数包括：若目标桥梁的荷载类型为集中荷载，且荷载位置在
1/2
跨区域内，则所述
m
个参数为所述目标桥梁的第一梁端支座和第二梁端支座的支座位置处挠度
、
支座转角
、
支座位置处曲率和支座反力；其中，所述
1/2
跨区域为所述目标桥梁
1/2
跨位置两侧第三预设距离范围内...

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