[发明专利]一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法

摘要

一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，通过建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架和钢混叠合梁的精细子模型并定义倒三角形刚架和钢混叠合梁的子模型切割边界节点后先对全桥结构的整体有限元模型进行结构响应分析确定整体性受力构件的易损性以及结构受力整体分析层次上的监测内容和监测位置；然后获取整体模型边界节点自由度值并插值到精细子模型切割边界节点上并依次进行精细子模型的结构响应分析，进而确定倒三角形刚架和钢混叠合梁的精细子模型上的监测内容和监测位置。该方法比传统传感器布置方法能更加准确的确定异形钢管混凝土结构在受力复杂部位的传感器布置问题，确保健康监测系统的鲁棒性、有效性和经济合理性。

主权项

一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）根据异形钢管混凝土系杆拱桥结构，采用通用有限元程序建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架精细子模型，并在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点； 2）对步骤1）中建立的全桥结构的整体有限元模型分别进行恒载和交通荷载作用下的全桥结构响应分析，然后根据该响应分析的结果确定整体性受力构件的易损性，继而确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置； 3）调用步骤2）中全桥结构整体响应分析的结果，采用插值法计算步骤1）中定义的精细子模型切割边界节点的自由度数值，再用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上；4）对步骤3）中已在切割边界节点上插值自由度数值的精细子模型分别进行恒载和交通荷载作用下的子模型结构响应分析；然后根据该响应分析的结果确定倒三角形刚架上的精细子模型受力构件的易损性，继而确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置。