[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

说明书

本发明公开了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，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。有益效果：本发明从理论上推导桥梁性能监测指标，利用有限元软件验证了性能监测指标对桥梁性能的表征能力，提出了一种用于混凝土桥梁长期性能监测的指标体系。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体来说，涉及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。

背景技术

近几十年来，伴随高速铁路的快速发展，我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、济南黄河桥、铜陵长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁，它们不仅体量大、荷载重、运营速度高，而且结构新颖，设计美观。

然而，由于桥梁材料性能逐步发生退化，与此同时，桥梁关键构件与结构的工作性能逐渐劣化，使得桥梁结构强度与刚度随着运行时间的增加而不断衰减。直接监测获得的结构相应的数据存在时变离散性严重的问题，监测数据同时夹杂了大量复杂因素及噪音，无法通过该单一数据找到其影响因素，更不可能预测判断桥梁结构性能本质变化。这也是困扰桥梁监测行业发展的重要原因，而且该类分析目前无法建立与桥梁结构性能变化直接的表征关系。因此，本发明提出了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。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出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，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种混凝土桥梁长期性能监测指标体系构建的方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。