[发明专利]一种基于挠度监测的桥梁损伤评定方法

说明书

本发明公开了一种基于挠度监测的桥梁损伤评定方法，包括如下步骤：获取特定车辆的重量信息；获取特定车辆通过桥梁时该特定车辆的位置、速度信息和相应的挠度值；根据采集的信息建立挠度‑车辆信息样本数据库；根据挠度‑车辆信息样本数据库，分析相同条件下的特定车辆的挠度值，由此确定挠度值变化范围；根据挠度值变化范围，利用大数定理验证样本数据的准确性，并设置分级挠度变化预警，实现桥梁损伤评定。本发明根据获取的特定车辆车重、测量时间、速度、位置、挠度的信息，建立挠度‑车辆信息样本数据库，处理样本数据，实现实时评估监测桥梁损伤状况，在桥梁事故发生前做到预警作用，保障人身安全和减少财产损失。

技术领域

本发明属于桥梁监测技术领域，具体涉及一种基于挠度监测的桥梁损伤评定方法。

背景技术

随着社会交通基础设施的发展，桥梁数目不断增加，而已有桥梁由于各种原因，伴有各种损害发生，桥梁倒塌事故频发，造成人员伤亡。现有桥梁健康状况评估基本上采用专业人员检查的方法，且桥梁挠度监测系统存在误差较大的现象，为了能够更加高效、经济且专业地完成桥梁健康评估工作，需要开发新的损伤评定方法来避免更多的事故发生。合理应用桥梁挠度监测数据，利用概率论的相关知识，提高桥梁监测精度，进一步可代替桥梁的荷载试验。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于挠度监测的桥梁损伤评定方法。

为达到上述目的，提出以下技术方案：

一种基于挠度监测的桥梁损伤评定方法，包括如下步骤：

1)获取特定车辆的重量信息；

2)获取特定车辆通过桥梁时该车辆的位置、速度信息和相对应的挠度值；

3)根据步骤2)采集的信息建立挠度-车辆信息样本数据库；

4)根据步骤3)的挠度-车辆信息样本数据库，提取特定车辆相同车重、速度和车辆位置的挠度数据，分析相同条件下的挠度值，由此计算相同条件下的挠度值变化范围，在该挠度值变化范围内时桥梁处于健康状态；

5)根据步骤4)的挠度值变化范围，利用大数定理处理样本数据，验证监测数据的准确性，减小系统误差的影响，且设置分级挠度变化预警，实现桥梁损伤评定。

进一步地，步骤1)中获取特定车辆的车重的方法有：与相关部门联网获得特定车辆的重量信息；通过称重设备来获取特定车辆的重量信息。

进一步地，步骤2)和步骤3)的具体操作过程为：在历史运营时间内，由桥梁监测系统的抓拍摄像头、测速仪和挠度传感器分别获得所述的特定车辆的位置、速度和相对应的挠度值；按特定车辆车重、测量时间、速度、位置、挠度的顺序记录信息，每一次车辆通过形成一条数据，经过多次测试积累形成有效的挠度-车辆信息样本数据库。

进一步地，步骤4)中分析相同条件下的挠度值，由此计算相同条件下的挠度值变化范围的过程为：相同条件下，取某一相同周期时间内的挠度样本数据的平均数A₁，并计算和比较相邻同周期的挠度样本平均值，由此计算下一相同周期时间内的桥梁挠度平均值A₂和挠度浮动范围A₂’至A₂”。

进一步地，步骤5)中的利用大数定理处理样本数据，是指应用切比雪夫大数定律，公式为：

x_k取某一相同周期时间内的挠度样本数据代入；取已计算得出的桥梁挠度平均值A₂；ε取桥梁监测系统的误差值；基于上述定理建立监测设备有效性的实时管理检测。