[发明专利]一种基于挠度分离的大跨径梁桥状态的预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于挠度分离的大跨径梁桥状态的预测方法及系统，该方法先获取梁桥监测点下的挠度监测数据；根据信号分离方法对挠度监测数据进行分离，得到车辆挠度数据、温度挠度数据和长期下挠数据；分别对车辆挠度数据、温度挠度数据和长期下挠数据进行评估，获得车辆挠度数据对应的第一评估结果、温度挠度数据对应的第二评估结果和长期下挠数据对应的第三评估结果；基于信息融合算法对第一评估结果、第二评估结果和第三评估结果进行计算，得到用于预警操作的梁桥状态。采用本发明技术方案能够根据梁桥挠度成分采取对应的评估方法，提高梁桥状态预测结果的准确度。

技术领域

本发明涉及梁桥工程技术领域，尤其涉及一种基于挠度分离的大跨径梁桥状态的预测方法及系统。

背景技术

大跨度预应力混凝土梁桥是50～300m跨度范围内极具竞争的结构，国内外均得到了广泛的应用。然而，这类梁桥在运营的过程中易出现腹板开裂和长期下挠的病害问题。一方面，由于目前涉及到的预应力与徐变计算理论不完善、施工质量难保证和运营环境复杂等问题，使得大跨径梁桥的下挠问题难以解决。另一方面，全球气候变化使得梁桥所处的环境侵蚀越发严重，加上我国超载重载也对大跨径梁桥造成严重的影响。因此，为了能够有效管理大跨径梁桥的运营安全，迫切需要能够对梁桥状态进行预测的方法。

现有的基于挠度的梁桥状态的预测方法，通常将测量的挠度数据直接与各类经验(或计算)限值进行对比，从而判断出当前梁桥的结构状态，然而这种方法指标体系评价过程简单，导致梁桥状态的预测精度不高，进而导致预警的过程中出现报错或乱报的现象。不仅如此，现有的基于挠度的梁桥状态的预测方法，对梁桥挠度下所有成分都采用单一的评估方法，并未考虑到不同挠度成分对梁桥的结构状态有着不同的影响，进而导致梁桥状态的预测精度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于挠度分离的大跨径梁桥状态的预测方法，能够根据梁桥挠度成分采取对应的评估方法，提高梁桥状态预测结果的准确度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于挠度分离的大跨径梁桥状态的预测方法，包括：

获取梁桥的挠度监测数据；

根据信号分离方法对所述挠度监测数据进行分离，得到车辆挠度数据、温度挠度数据和长期下挠数据；

分别对所述车辆挠度数据、所述温度挠度数据和所述长期下挠数据进行评估，获得所述车辆挠度数据对应的第一评估结果、所述温度挠度数据对应的第二评估结果和所述长期下挠数据对应的第三评估结果；

基于信息融合算法对所述第一评估结果、所述第二评估结果和所述第三评估结果进行计算，得到用于预警操作的梁桥状态。

作为优选方案，所述根据信号分离方法对所述挠度监测数据进行分离，得到车辆挠度数据、温度挠度数据和长期下挠数据，具体为：

通过低通滤波器对所述挠度监测数据进行滤波，获得所述车辆挠度数据和滤波数据；

基于联合字典的稀疏分离方法对所述滤波数据进行分离，获得所述温度挠度数据和所述长期下挠数据。

作为优选方案，所述分别对所述车辆挠度数据、所述温度挠度数据和所述长期下挠数据进行评估，获得所述车辆挠度数据对应的第一评估结果、所述温度挠度数据对应的第二评估结果和所述长期下挠数据对应的第三评估结果，具体为：

从预设的车辆挠度数据表中，提取与所述车辆挠度数据对应的第一分值区间，并根据内插法和所述第一分值区间对所述车辆挠度数据进行插值，获得所述车辆挠度数据对应的第一评估结果；

从预设的温度挠度数据表中，提取与所述温度挠度数据对应的第二分值区间，并根据内插法和所述第二分值区间对所述温度挠度数据进行插值，获得所述温度挠度数据对应的第二评估结果；