[发明专利]一种使用主动激励车辆进行梁式桥桥面板损伤检测的方法

权利要求书

1.一种使用主动激励车辆进行梁式桥桥面板损伤检测的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)在检测之前设置激励参数：激励参数包括激励的频率带宽、周期和幅值；将测试车辆停放在两个相邻大梁的桥面板中间，然后安装在车辆上的激振器对车辆产生激励，同时，采集车辆的加速度响应；附加车辆的桥面板的振动频率f_vd可从检测车辆加速度的自功率谱峰值获得；带宽的上限为频率f_vd加15％-20％，带宽的下限为频率f_vd减15％-20％；将车辆在一个激励周期内在桥面板上行驶的距离视为检测段；激励周期取为0.2s-0.6s；激励的幅值取决于由激振器的类型提供的激励力的范围；

(2)确定检测路径：根据设桥梁设计图或现场测量，获取桥梁的跨度，主梁数目和两个相邻主梁的间距；将每两个相邻主梁的中心线作为检测路径，检测车辆不断往返即完成所有路径的检测；

(3)检测车辆行驶过桥：检测车辆根据第二步中设置的检测路径沿着两个相邻大梁的中心线从桥的一端行驶到另一端，车速为0.5m/s-1.5m/s；同时，激振器根据第一步设置的参数对车辆施加激励；通过加速度传感器同步收集车辆的加速度响应；

(4)获得检测的可视化结果：车辆的加速度响应包含桥面板的损伤情况；响应由损伤检测算法处理，并显示损伤检测的可视化结果，该算法包括以下步骤：

步骤1，将测得的加速度信号分为相等的段，每个数据段代表一个检测段；每个段的长度与测试期间的激发周期相同，以确保每个段的激励相同；时域中的信号被分成n段；

步骤2，计算每个分段加速度响应的自功率谱；通过n个分段将获得n个自功率谱；

步骤3，以相等的间隔对每个自功率谱的幅值进行采样形成向量，获得总共n个向量；

步骤4，对于任意两个向量V_i和V_j，其Q值计算如下：

Q值表示两个向量之间的相似程度；通过n个向量获得一个n阶方阵，该方阵中的每个值表示任意两个检测段之间桥面振动的差异；

步骤5，输出可视化结果；在上一步中获得的方阵与车辆定位数据结合，以生成桥面板的扫描云图。