[发明专利]大跨径斜拉桥拉索状况评定方法及装置

权利要求书

1.大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对斜拉索构件进行病害特征分析；

针对斜拉索疲劳特征，采用基于概率的评估方法进行评估；针对其他特征，采用基于状态的评估方法进行评估；

融合两种评估结果获得斜拉索状况评定结果。

2.根据权利要求1所述的大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法，其特征在于，所述基于状态的评估方法的评估公式为：

当x＝1时，U₁＝DP_cable1

当x≥2时，其中j＝x,x取2,3,···,k

当DP_cablej＝100时，MCI_cable＝0

式中，MCI_cable为斜拉索构件的评分值；k为构件出现的底层评价指标类型数量；U、x、y为引入的中间变量；DP_cablej为斜拉索构件的第j个检测评价指标的扣分值，扣分值按照从大到小的顺序排列。

3.根据权利要求1所述的大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法，其特征在于，所述基于概率的评估方法包括以下步骤：

步骤3-1，构建斜拉索疲劳评估指标，具体包括：

(1)构建斜拉索极限状态方程为：

g(D_c,C)＝D_c-D(n)＝0

式中，D_c为斜拉索临界损伤值，视为随机变量；D(n)为斜拉索累积疲劳损伤值，属于随机值，随疲劳加载循环次数n单调增加；C为斜拉索材料性能参数；

(2)结合斜拉索疲劳强度曲线方程和Miner线性累积损伤准则描述斜拉索累积疲劳损伤D(n)为：

式中，m、C为材料性能参数，Δσ_i为斜拉索第i次随机应力历程的应力幅；Δσ_e为斜拉索变幅或随机应力的等效应力幅，n_i为斜拉索第i次随机应力历程的作用次数；q为应力历程数；N为斜拉索的疲劳作用总次数，n为疲劳加载循环次数；

(3)根据上述斜拉索极限状态方程和疲劳损伤D(n)，构建疲劳可靠度指标β为：

其中，

μ_lnC＝μ_lnN+m lnΔσ₀

σ_lnC＝σ_lnN

式中，μ_Z、σ_Z分别为斜拉索构件功能函数Z的平均值和标准差；分别为斜拉索材料累计损伤对数的平均值和标准差；μ_lnC、σ_lnC分别为斜拉索材料性能参数C对数的平均值和标准差；Δσ₀为与平均疲劳寿命对应的应力幅值；

步骤3-2，获取斜拉索疲劳参数，计算疲劳可靠度指标β值；

所述斜拉索疲劳参数包括斜拉索材料性能参数m、C、μ_N、δ_N，斜拉索的等效应力幅Δσ_e及等效疲劳次数n；所述m、C为与斜拉索材料有关的常数，μ_N、δ_N分别为斜拉索平均疲劳寿命的均值、标准差；其中，等效应力幅Δσ_e及疲劳加载循环次数n的计算公式为：

步骤3-3，利用标准正态累积分布函数计算斜拉索疲劳可靠概率P(N)：

4.根据权利要求1所述的大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法，其特征在于，所述融合两种评估结果获得斜拉索状况评定结果，所用公式为：

MCI＝a₁×MCI_cable+a₂×P(N)×100

式中，MCI为融合后的评定结果，a₁、a₂分别为基于状态的评估方法的评估结果、基于概率的评估方法的评估结果的权重值，a₁+a₂＝1。