[发明专利]一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法和装置

权利要求书

1.一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，应用于电子装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、从预设的信息源中提取结构性能指标，并分析得到各类结构性能指标的计算公式；

S2、依据计算公式对各类结构性能指标进行计算分析，并对计算分析结果进行条理化及层次化处理；

S3、建立具有递阶层次结构的评估指标体系，并分析确定各类结构性能指标的权重及评定标准；

其中，所述结构性能指标包括抗弯刚度因子、应变相关系数、冲击系数相关系数及中性轴高度。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述S1中从预设的信息源中提取结构性能指标包括以下步骤：

利用预设的传感设备直接获取与结构相应的监测数据；

基于监测数据计算结构性能指标，去除非结构的影响因素，保留桥梁的结构性能指标。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述抗弯刚度因子的计算公式如下：

其中，ε_i表示主梁底部应变计i的纵向应变，n为梁的数量。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述应变相关系数的计算公式如下：

其中，Cov表示协方差，ε_i和ε_j分别表示应变计i、j的纵向应变的时间序列，i,j＝1,2,…,n，n表示同一横截面的应变计数量，D表示方差。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述冲击系数相关系数的计算公式如下：

其中，Cov表示协方差，X_i和X_j分别表示监测点i、j的冲击系数谱，i,j＝1,2,…,n，n表示同一横截面的监测点数量，D表示方差。

6.根据权利要求5所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述中性轴高度的计算公式如下：

其中，ε₁和ε₂分别表示同截面监测点1、2的纵向应变，h₁和h₂分别表示同截面监测点1、2距梁底的高度。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述S2中依据计算公式对各类结构性能指标进行计算分析包括：

抗弯刚度因子的计算与分析：读取数据，分离温度影响，截取有效数据节段，计算抗弯刚度因子，利用多元线性回归去除波动，对比理论值及同类数据，并监测长期趋势；

应变相关系数的计算与分析：读取数据，分离温度影响，更新数据节段，计算应变相关系数，对比理论值及同类数据，并监测长期趋势；

冲击系数相关系数的计算与分析：读取数据，分离噪音影响，修正积分初始值，计算冲击系数相关系数，对比理论值及同类数据，并监测长期趋势；

中性轴高度的计算与分析：读取数据，分离温度影响，截取有效数据节段，计算中性轴高度，卡尔曼滤波估计真实值，对比理论值及同类数据，并监测长期趋势。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，其特征在于，所述抗弯刚度因子的计算与分析中对比理论值及同类数据，并监测长期趋势包括以下步骤：

利用预设的有限元软件模拟不同桥梁的损伤工况，获取抗弯刚度因子在不同工况下的理论下限，对比实际指标的数值分布，判断当前桥梁刚度矩阵处于何种状况；

对比刚度矩阵响应面，判断上部结构出现可能病害的位置；

通过长期监测数据的积累，根据抗力刚度因子响应面的变化，对比历史响应面的情况，推算桥梁劣化速率及重点位置。