[发明专利]一种桥梁变形重构方法

权利要求书

1.一种桥梁变形重构方法，其特征在于，所述桥梁变形重构方法包括：

在桥梁所测桥段纵桥向布置应变和加速度测点；

测出监测点的加速度和动应变数据，并分别重构基于加速度和动应变的桥梁变形和u_s0；

通过滤波器获得未标定的高频和低频位移和

使用数据融合方法利用和的数值关系获得桥梁结构中性轴的位置，从而标定获得

再叠加和标定后的获得重构位移u；

基于模态叠加原理使用应变数据进行变形重构获得未标定的u_s0，并使用低通滤波器获得未标定的高频和低频位移和并使用数据融合算法进行标定得出应变重构后的低频位移u_s；

所述标定后的其中，令未标定的u_s0(x,k)＝T(x)ε(x,k)，则T(x)＝Ψ(x)[Φ(x)^TΦ(x)]^-1Φ(x)^T；

ε(x,k)＝[ε(x₁,k)…ε(x_m,k)]^T_m×1，

所述u_s(x,k)表示为其中，表示第i阶模态振型，q_i(k)表示第i阶模态响应，k表示第k时间步，x表示坐标，L为考虑的模态阶数；y_c为应变测点至桥梁中性轴的距离；

u(x，k)为桥梁的竖向位移；

基于应变重构的未标定的低频位移基于应变重构的未标定的高频位移低通滤波器C_L为C_L＝λ²(L^TL+λ²E)^-1；使用递归最小二乘算法对降噪即可获得y_c的估算值，通过y_c标定u_s0获得u_s，其中，λ为正则化因子，E为单位矩阵，L为模态阶数；

所述通过滤波获得已标定的基于应变重构的低频位移通过叠加获得最终的桥梁重构位移

2.根据权利要求1所述的一种桥梁变形重构方法，其特征在于，所述其中，a为从检测点检测的加速度向量，C_H为高通滤波器，Δt为加速度传感器采样时间间隔。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁变形重构方法，其特征在于，所述高通滤波器C_H＝(L^TL+λ²E)^-1L^TL_a；

其中，L＝L_aL_c，L_a是一个(2N-1)阶的对角加权矩阵，其第一个和最后一个对角元素为其余对角元素都是1，E为单位矩阵，λ为正则化因子，L为考虑的模态阶数，

所述L_c是(2N+1)×(2N+3)阶微分算子矩阵；

4.根据权利要求3所述的一种桥梁变形重构方法，其特征在于，所述λ为正则化因子；

λ＝46.81(2N+1)^-1.95

其中，f₁为桥梁一阶固有频率。