[发明专利]一种基于专属测试车多点快速静态采集的梁式桥识别方法

说明书

本发明属于桥梁识别技术领域，具体涉及一种基于专属测试车多点快速静态采集的梁式桥识别方法，包括以下步骤：步骤一：采用直接或间接量测法得到桥梁固有频率ω_n²；步骤二：移动检测车至桥梁节点位置处并采集检测车振动信号，识别出检测车停靠在桥梁上不同位置处的车‑桥系统固有频率ω_cn²；步骤三：通过对步骤二中识别出的固有频率进行处理，构造桥梁模态振型φ_n(x)；步骤四：将步骤三中的模态振型导入OpenSeesNavigator工具箱中反演出桥梁截面刚度值。本发明不需要在桥梁上布置大量传感器，也不需要进行封桥处理，中断交通，大大降低了监测成本，提高了检测效率。

技术领域

本发明属于桥梁识别技术领域，具体涉及一种基于专属测试车多点快速静态采集的梁式桥识别方法。

背景技术

目前，对于既有桥梁的安全性监测方式主要有定期检测、荷载试验以及长期、短期监测。定期检测主要包括常规的巡视检查，其主要做法是以桥梁检测车为载体通过照相机、裂缝观测仪、探查工具及现场的辅助器材与设备等，直接观察桥梁表面的裂缝分布、支座受损情况等来评估桥梁的健康状况，其一般可以对桥梁的外观及部分结构特性进行监测，对桥梁局部关键结构构件、节点可以进行较为合理的损伤判断，然而其难以全面反映桥梁的整体健康状况，对于桥梁结构的损伤程度、剩余寿命也很难作出系统的评估，而且此检测方法均需要检测人员在桥下现场作业，其存在一定的作业风险，但是对于量大面广的中、小跨径桥梁来说，从技术、经济上考虑，定期的人工检测目前仍然是一种重要的检测手段。荷载试验包括桥梁静载试验和动载试验，静载试验检测方法是在桥梁封闭的状态下直接在桥梁上作用荷载，量测与桥梁结构性能相关的静力参数，如桥梁的变形、挠度、应变、裂缝等，通过分析这些参数，可直接判定全桥静承载能力，并得出结构的强度、刚度及抗裂性能。动载试验是在封桥的条件下通过特定的移动荷载对待测桥梁进行激励，通过数据采集、信号分析与处理，由系统的输入和输出确定结构的力学特性，根据桥梁结构的动力特性来评估结构的健康状况。

由于进行荷载试验时需要大量的车辆荷载，且在测试时需要进行封桥处理，其不仅耗费大量的人力物力，而且对交通造成影响，因此其在实际桥梁的健康状况评估中运用较少。对于目前正处于研究发展阶段的长期、短期监测，其主要监测方式是在桥梁上直接安装大量传感器，如风速仪、加速度仪、应变仪、位移仪、温度仪等，获取桥梁在运营阶段的响应数据，通过对采集到的数据进行分析处理来获取桥梁的模态信息，再基于此对桥梁的健康状况做出全面的评估。针对不同的桥梁，往往需要单独设置一套监测系统，形成“一桥一系统”的监测方案，这会导致监测成本的大幅提高。同时，由于是对桥梁进行实时不间断地监测，这往往会造成大量监测数据的采集和存储，并且监测数据的后期处理也需要耗费很大精力。长、短期监测的种种弊端限制了其在占绝大多数的中、小跨径桥梁中的应用，因此该监测方式目前也主要运用在大跨度桥梁上，例如主跨达1092米的沪通长江大桥上建立的永久性健康监测系统，其包含401个各类传感器。在以上提到的桥梁荷载试验检测和长、短期实时监测方法中，一个很重要的特点是传感器需要直接安装在待测桥梁上以获取桥梁的响应信息，这种监测方法称之为直接量测法。该方法主要通过环境激励、车辆强迫振动激励等方式来激发桥梁振动特性，然后对传感器采集的信号进行分析处理以获取桥梁的模态参数，该方法虽然能直接获取桥梁的振动信息，但是往往需要在桥梁上布置大量传感器，在进行荷载试验时也需要进行封桥处理，中断交通，从而使得监测成本提高，检测效率低，费时费力。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了一种基于专属测试车多点快速静态采集的梁式桥识别方法，不需要在桥梁上布置大量传感器，也不需要进行封桥处理，中断交通，大大降低了监测成本，提高了检测效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种基于专属测试车多点快速静态采集的梁式桥识别方法，包括以下步骤：