[发明专利]基于影响线的简支梁桥超载车辆通行当量次数统计方法

权利要求书

1.基于影响线的简支梁桥超载车辆通行当量次数统计方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，根据已知荷载作用下梁体转角，识别简支梁抗弯刚度分布状态，实现标定该结构的目的，具体方法如下：

(a)将梁体在关心截面分段，具体将梁体按跨径l进行四等分，从左侧到右侧依次编号为第1段至第4段梁体；设每段梁体在分段内抗弯刚度均为一定值，第1段至第4段梁体的抗弯刚度分别为B₁、(k₂)^-1B₁、(k₃)^-1B₁、(k₄)^-1B₁，其中，k₂、k₃、k₄分别为第2段至第4段梁体与第1段梁体抗弯刚度比值的倒数；

(b)对该梁体施加两个竖向荷载，设两个竖向荷载大小均为p，两者间距为c，两个荷载作用中心与梁结构跨中重合；

(c)在梁体截面分段处及梁体两端支点截面处都布设有倾角传感器，倾角传感器用于测试梁体绕横轴转动的转角，其中，设左侧支点截面测试转角值为θ₀，第1段与第2段梁体分段处截面测试转角值为θ₁，第2段与第3段梁体分段处截面测试转角值为θ₂，第3段与第4段梁体分段处截面测试转角值为θ₃，右侧支点截面测试转角为θ₄；

(d)将上述测试转角值θ₀～θ₄、竖向荷载p、两个竖向荷载的间距c和跨径l代入到下列方程组：

基于上述方程组，求得B₁、k₂、k₃、k₄，则第1段至第4段梁体的抗弯刚度分别为B₁、(k₂)^-1B₁、(k₃)^-1B₁、(k₄)^-1B₁；

第二步，构建标定后简支梁结构跨中挠度影响线，确定限载车辆通行过程中跨中挠度最大值；

按下式确定该简支梁跨中挠度影响线方程f_l/2(d)：

式中：H(x)为Heaviside函数，d为单位力作用点距左侧梁端距离；

设限载车辆为《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)中的55t标准车辆，按影响线最不利布载，当该简支梁跨中挠度最大时，超载车辆5个轴距离左侧梁端距离依次分别为d₁、d₂、d₃、d₄、d₅，此时，该限载车辆作用下简支梁跨中最大静挠度值为：

第三步，根据实时监测的简支梁跨中截面动挠度数据统计该桥在某段时间内超载车辆通行当量次数；

对简支梁跨中动挠度进行实时监测，统计△t时间段内跨中截面动挠度峰值个数，若有n个峰值大于μ为该桥冲击系数，则认为该段时间内该桥超载车辆通行当量次数为n次。

2.根据权利要求1所述的基于影响线的简支梁桥超载车辆通行当量次数统计方法，其特征在于，在第一步的步骤(c)中，各截面转角测试精度不低于0.001°。