[发明专利]一种基于交通流控制的桥梁智能监控方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程桥梁监控技术领域，公开了一种基于交通流控制的桥梁智能监控方法。

背景技术

目前，桥梁监控方法是对桥梁结构在外荷载作用后，对结构的力学响应进行监测，根据桥梁结构响应对桥梁的安全状态进行评估并对交通进行简单控制，此种方法存在的缺点如下：

(1)现有技术桥梁监测，是对荷载作用后的桥梁结构响应(应力、挠度等)进行测量，因此不能对可能发生的荷载超限进行事前预警并控制，对于车辆载荷的超限和载荷集中造成对桥梁结构的损害无法实现预防；如河北省某干线公路就曾发生一夜之间超重车损坏5座桥梁的事故，桥梁的运营阶段安全存在巨大隐患。

(2)现有技术桥梁监测，对交通的控制过于简单、欠合理，仅在大风、地震等恶劣条件下，或桥梁出现损伤后完全中断交通等。

因此，建立具有事故事前预警、控制功能的桥梁智能监控系统，确保桥梁运营在最优状态，避免桥梁荷载超限造成桥梁结构损伤事故发生，并在特殊条件下(如大风、地震等)科学合理控制交通流，是当前桥梁运营阶段管理亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种基于交通流控制的桥梁智能监控方法，将交通流控制引入桥梁监控中，采用对车辆荷载流量监测及预测分析、桥梁结构力学响应预测分析、桥梁结构安全状况实时监测和车流主动控制相结合的方法进行桥梁智能监控。

本发明提供了一种基于交通流控制的桥梁智能监控方法，将交通流监测和控制引入桥梁监控，进行桥梁安全事故事前预警和主动控制，所述方法包括：

步骤A：监测即将驶上被监控桥梁的车辆荷载信息和桥梁的非车辆荷载信息；

步骤B：根据监测得到的所述车辆荷载信息，进行车辆荷载预测分析，建立模拟荷载模型；

步骤C：根据所述模拟荷载模型，对所述被监控桥梁进行一次结构分析；

步骤D：根据所述一次结构分析结果，对所述被监控桥梁进行安全状态预评估；

步骤E：依据所述桥梁安全状态预评估的结果，对交通流进行控制。

其中，在步骤E之后进一步包括：

步骤F：实时监测所述被监控桥梁的车辆荷载信息、非车辆荷载信息和桥梁结构力学实时响应数据；

步骤G：将步骤F中得到的所述被监控桥梁的车辆荷载信息、非车辆荷载信息和桥梁结构力学实时响应数据与桥梁安全控制信息表进行比较分析，并将所述比较结果返回步骤E，对交通流进行主动控制；

步骤H：根据所述步骤F监测到桥梁荷载信息(包括车辆荷载信息、非车辆荷载信息)，建立桥梁实际荷载模型；

步骤I：根据所述实际荷载模型，对所述被监控桥梁进行二次结构分析；

步骤J：将所述二次结构分析的结果与步骤F中的所述桥梁结构力学实时响应数据进行比较分析；

步骤K：根据所述比较分析的结果对桥梁的安全状态进行综合评估；

步骤L：根据所述综合评估的结果修正并更新所述被控桥梁安全控制信息表，返回步骤G。

其中，在步骤J之后进一步包括：

步骤M：根据所述比较分析的结果，对桥梁结构分析所需参数进行修正，并将修正结果返回步骤B和步骤H。

其中，在步骤F之后进一步包括：

步骤N：根据所述被监控桥梁的实时车辆荷载信息，对交通流的控制效果和步骤B中所述模拟荷载模型的合理性进行评价；

步骤O：根据所述评价结果优化所述交通流控制方法，返回步骤E；

步骤P：根据所述评价结果优化所述模拟荷载模型的建立方法，返回步骤B。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所述基于交通流的桥梁智能监控方法，通过对即将上桥的车辆荷载进行监测和交通流分析，提供桥梁结构力学响应预测分析所需的合理车辆荷载数据模型，通过综合分析，对桥梁结构安全状态进行预评估，根据评估结果对交通流进行主动控制；从而有效避免了由于桥梁荷载超限造成桥梁结构破坏或损伤，确保桥梁健康运营，降低桥梁的维护成本，延长了桥梁的使用寿命，并可在大风、地震等特殊情况下，在确保桥梁运营安全的容许范围内对交通流进行合理开放与控制，既保证桥梁在恶劣环境下的结构安全，又最大限度的发挥其功用。

附图说明

图1为本发明所述基于交通流控制的桥梁智能监控方法流程图；

图2为本发明所述方法实施整体方案图；

图3为本发明所述方法交通流监控实施方案图；