申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2023-12-27

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117782479A

主分类号：G01M5/00

分类号：G01M5/00;G06F18/241;G06F18/20

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：一种自锚式悬索桥结构服役状态快速诊断方法，涉及桥梁状态快速诊断技术领域。桥梁各跨长度和矢高确定；桥梁测试断面确定；加载车辆技术指标确定；构建桥梁理论挠度矩阵；构建三轴加载车辆的车辆荷载矩阵；采集加载车辆沿桥梁行驶下测试断面位移时程与时空坐标转换；构建桥梁检测信息矩阵；计算桥梁理论和实际位移影响线矩阵；桥梁结构损伤等级判别。通过加载车辆在桥梁行驶全过程中测试断面位移时程响应的实时获取，向准静力位移影响线转换，同时提出承载力评定指标，能够快速诊断桥梁的承载力下降程度。

主权项：1.一种自锚式悬索桥结构服役状态快速诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：桥梁各跨长度和矢高确定针对三跨自锚式悬索桥，确定左边跨长度l1、中跨长度l2和右边跨长度l3，以及左边跨矢高f1、中跨矢高f2和右边跨f3；步骤二：桥梁测试断面确定选取中跨跨中断面、中跨38断面以及边跨跨中断面作为桥梁的测试断面；步骤三：加载车辆技术指标确定采用三轴加载车辆并确定其前轴与中轴距离ξ1、中轴与后轴距离ξ2、前轴轴重P1、中轴轴重P2和后轴轴重P3作为技术指标；步骤四：构建桥梁理论挠度矩阵从加劲梁始端开始向末端每隔长度δ选取一个计算断面，并建立m行1列的桥梁理论挠度矩阵： 矩阵内元素为桥梁测试断面在加载车辆行驶过程中的理论竖向位移；步骤五：构建三轴加载车辆的车辆荷载矩阵 式中，每列P1与P2之间相隔个0元素，每列P2与P3之间相隔个0元素；步骤六：采集加载车辆沿桥梁行驶下测试断面位移时程与时空坐标转换在测试断面处布置位移传感器，加载车辆沿桥梁中心线行驶，选取加载车辆前轴上桥到后轴下桥所用的时间作为采集时间，利用位移传感器实时测量并记录测试断面的位移时程，并将其转换成空间坐标系下的位移函数，公式如下： 式中，x为行驶至t时刻时加载车辆前轴距离加劲梁始端支点的纵向距离，Dct为采集时间范围内测试断面处的位移时程，Rq和Rz分别为采集时间起始和终止时刻测试断面处的位移值；步骤七：构建桥梁检测信息矩阵从0开始以步长δ至m-1δ逐步计算测试断面空间坐标系下的位移函数Dx，建立m行1列的测试断面位移矩阵D如下：D＝[D0Dδ…Dmδ-2δDmδ-δ]T步骤八：计算桥梁理论和实际位移影响线矩阵采用最小二乘法建立n行1列的桥梁理论和实际位移影响线矩阵，公式如下：ΦC＝FTF-1FTD＝[S1…Sn]TΦL＝FTF-1FTηL＝[χ1…xn]T式中，ΦL为桥梁理论位移影响线矩阵，S1...Sn为其元素，ΦC为桥梁实际位移影响线矩阵，χ1...χn为其元素；步骤九：桥梁结构损伤等级判别根据桥梁理论位移影响线矩阵ΦL、桥梁实际位移影响线矩阵ΦC以及相应的纵向坐标y，构建桥梁理论位移影响线函数fL与桥梁实际位移影响线函数fC，公式如下： 最后构建桥梁结构承载力评定指标如下： 当0Z≤5％时，则认定桥梁结构承载力下降等级为I级，当5％Z≤10％时，则认定桥梁结构承载力下降等级为II级，当Z＞10％时，则认定桥梁结构承载力下降等级为III级，I级、II级与III级的桥梁结构承载力下降程度逐级递增。

全文数据：

权利要求：

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