[发明专利]一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法的检测车装置

说明书

技术领域

本发明属于桥梁检测装置技术领域，特别是涉及一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法的检测车装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展和城市化进程的不断加深，国家对交通基础设施的建设越来越重视。桥梁结构作为连接交通工程的“咽喉”，其重要性不言而喻。桥梁结构作为“生命线”工程中的重要一环，对正常的交通运输以及防灾救灾至关重要，因此对其安全性、耐久性与正常使用功能的要求也越来越高。

但一方面，在桥梁结构的施工过程中，由于材料的不均匀性和施工精度等问题，会使得实际结构的动力特性和设计预想存在偏差；另一方面，在桥梁的运营过程中，会受到地震、强风、车辆超载等因素的影响，加上材料自身性能的不断退化、老化，结构构件会出现不同程度的损伤，如果这些损伤未被及时发现并修复，那么随着损伤积累，结构的正常使用就会受到影响，严重时甚至会引起结构的断裂、倒塌，对人民群众的生命财产安全造成威胁。所以，在桥梁结构等工程项目中，无论施工阶段，还是运营服役阶段，都需要对其定期检测，了解结构的性态，并以此为基础，进一步实现结构的健康监测。

近些年来，国内外发生的一些工程事故，更进一步说明了对结构进行损伤检测的必要性。除去可能存在的设计不当、施工质量问题外，有很大部分的原因在于其桥梁在服役阶段，并无及时的检测发现可能存在的安全隐患，进而采取相应的维护措施。但现行的检测工作往往需要监测人员定期对桥梁进行检测，且这种人工检测工作往往具有盲目性，工作量巨大；或者在桥梁结构上安装传感器，通过采集信号对桥梁状态进行评定，这样需要大量传感器布置，且面临着海量的数据处理工作，极大地耗费了人力物力。所以急需一种可以快速、有效、经济的方法对桥梁的动力特性进行测定，同时也可以在一定程度上对桥梁是否损伤、哪里损伤、损伤多少进行评定，来指导、协助桥梁的检测维护人员尽早发现桥梁病害，制定养护方案。

另外在检测过程中，能否完整有效且高精度的采集响应信号将对检测结果的准确性有重大影响，是关键性的一个环节。首先，整个桥梁的任一部分均有可能存在损伤，所以需要对待测桥梁的任一部分的响应信号均进行全面、实时、有效的采集，所以信号采集装置需要具备扫描式信号采集的功能，才能使预期的桥梁检测得以实现。另外，为了获得高精度的检测结果，信号采集必须准确，保证所采集到的信号为有价值的、真实的包含了桥梁响应信号，而由于桥梁表面情况复杂多样，实际检测时周围环境又很难达到理想状态，各种干扰噪声都有可能严重影响信号采集结果。其次，所开发的基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法具有全面性，通用性等特点，对各式大小桥梁均能得到很好的应用，需要对移动小车的车体质量、车体竖向刚度以及车辆本身的固有频率等均有很大的要求。另外，现有的检测方式往往需要中断桥梁交通，否则其他交通车辆的噪声将产生严重干扰，也就是说检测期间桥梁的动能将为零，这将造成严重的运力损失，并给当地交通造成压力，所以，如何能够在不中断桥梁交通的前提下准确对桥梁进行检测，不受周围交通噪声的干扰，一直是本技术领域的技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有桥梁结构的施工过程中实际结构的动力特性和设计预想存在偏差；同时在桥梁的运营过程中，会有各种损伤，损伤未被及时发现并修复，损伤长期累计会引起结构的断裂、倒塌。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法的检测车装置，包括：移动小车，在待测桥梁上移动；信号拾取装置，设置于所述移动小车上，用于拾取待测桥梁传递到所述移动小车上的振动信号；信号收集装置，连接于所述信号拾取装置，收集所述信号拾取装置拾取到的振动信号。

进一步，所述移动小车连接有一驱动装置，所述驱动装置驱动移动小车在待测桥梁上移动。

进一步，所述驱动装置为牵引车。

进一步，所述移动小车包括车体和连接臂杆，车体包括车架、车轮和配重块；车轮为气胎；连接臂杆，设置于车体前端且与驱动装置连接；配重块和和车架可拆卸连接。

进一步，所述车轮包括左右两个车轮，车轮关于纵向车身轴线对称设置。

进一步，所述连接臂杆与驱动装置连接处的顶端为柔性垫块结构，连接臂杆与车体长度比值1:1。

进一步，所述移动小车设计需满足多项车体设计原则，包括车架结构左右对称、车体质心集中、车体质心位置低；车架结构左右对称，避免移动小车前进中发生颠簸或跑偏现象；车体质心集中，在质心位置设置信号拾取装置，进一步保证采集信号的准确性及完整性；车体质心位置低，令移动小车能更好的传递桥梁响应。