[发明专利]一种基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁荷载识别领域，尤其涉及一种基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法。

背景技术

桥梁荷载是指桥梁结构设计所应考虑的各种可能出现的荷载的统称，包括恒载、活载和其他荷载。包括铁路列车活载或公路车辆荷载，及它们所引起的冲击力、离心力、横向摇摆力(铁路列车)、制动力或牵引力，人群荷载，以及由列车车辆所增生的土压力等。

恒载，包括桥梁各部分的自重、预加应力、混凝土的收缩和徐变的影响、土因自重所生的竖向和水平压力、静水压力及浮力等。活载，包括铁路列车活载、公路车辆荷载、冲击力、离心力和横向摇摆力、制动力或牵引力、人群荷载、风荷载、地震荷载。

桥梁建成后随着运营时间的推移，大桥各个截面将面临收到各种损伤及内应力状态的改变，相应桥梁的刚度和承载能力就会出现不同程度的衰减，为保证桥梁运营安全，避免灾难性事故发生，掌控桥梁实时荷载是十分必要的。目前，我国现有桥梁实时荷载识别方法极少，而且只是针对桥梁荷载中的某一种荷载，如车工作平台荷载力，该类方法限制性较强，并不能识别、测量多类型荷载。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法，旨在解决目前我国现有桥梁实时荷载识别方法限制性较强，不能识别、测量多类型荷载的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法，所述基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法包括以下步骤：

根据桥梁监测目的和精度要求，在桥梁上布置一些位移、转角、应变的传感器；

根据桥梁结构形式及荷载特点，将桥梁荷载等效为特征荷载的组合；

建立桥梁的有限元分析模型，单独计算各种单位特征荷载引起的各传感器的测量值；

将各种单位特征荷载引起的各传感器的测量值组成影响矩阵；

根据传感器的测量值，计算特征荷载的大小，代表当前桥梁上的实际荷载；

计算出桥梁关心位置的变形、应力的力学参数，根据力学参数对桥梁的安全状态进行评价。

进一步、所述基于影响矩阵的桥梁实时荷载识别方法具体的步骤为：

将桥梁上作用的荷载包括各集中荷载、分布荷载、预应力、特征温度变化、特征惯性力、支座位移，按照引起的响应，绝对或相对位移、绝对或相对转角、应变、内力、应力，具有线性无关性表示为各种单位荷载的线性组合，

设表示第i(i＝1，n)种单位荷载，则t时刻桥梁上作用的荷载P(t)可表示为：

P(t)=Σi=1nαi(t)Pi0]]>

其中，α_i(t)是t时刻第i种单位荷载的比例因子，反映了该种荷载的大小，公式中求和符号不表示荷载相加，只表示桥梁上同时作用多种荷载；

设测点个数为m(m≥n)，单位荷载引起的某测点j(j＝1，m)的响应值为则P(t)引起的测点j的响应为：