[发明专利]一种基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法

权利要求书

1.一种基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分别获取桥梁环境温度数据temp_i,origin及桥梁支座位移响应数据，其中i表示所述环境温度数据的测量位置，并将环境温度数据和桥梁支座位移响应数据在时间上进行关联；

S2、基于最小二乘法，获得环境温度与支座位移间的线性关联性关系，得到环境温度影响下的支座位移响应，从桥梁支座位移响应中分离出列车荷载影响下的支座位移响应，并采用概率统计方法对数据进行预处理，消除异常监测数据，其包括：将差值e在幅值区间内分为d个区段，d＞25，进行频率直方图统计，记录每个区段长度上的支座位移频率p_i，i表示数据位置，i＝1,2,3,…,d；所述差值e为每次测量时桥梁的支座位移；

通过MATLAB计算各个区段上支座位移频率p_i以及该区间长度上的各种分布函数概率密度积分值fre_j间的残差r_i＝p_i-fre_i,i＝1,2,...,d，使用向量r_i的2范数的平方和，即误差平方和来衡量两者之间的契合度，以误差平方和α最小值确定该区间样本的最优概率分布。

S3、采用差分累加法计算环境温度影响下的累计支座位移量，采用雨流计数法计算列车荷载影响下的支座累计位移量，将两者求和得到支座总累计位移。

2.如权利要求1所述的基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于，所述采用雨流计数法计算列车荷载影响下的支座累计位移量的步骤包括：

通过列车过桥时候的震动及应变数据计算过车的时间；

记录列车过车时段的支座位移响应数据；

采用雨流计数法对每次过车时段的支座位移数据进行统计，得到累计位移量。

3.如权利要求2所述的基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于，所述采用雨流计数法计算列车荷载影响下的支座累计位移量的步骤包括：

截取每次过车时段的支座位移监测数据f_{(wy，train)，k＝1，2，3，...，N}，k为通车序号，N为一段时间的通车次数，采用雨流计数法统计单次过车支座位移幅值变化范围Δwy_ii，ii＝1，2，3，...，M，M为雨流计数法支座位移幅值个数，K_ii为第ii个支座位移幅值Δwy_ii发生的次数，则单次列车影响下的累计支座位移为：

随后按以下公式计算列车影响下的累计支座位移：

4.如权利要求1所述的基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

基于最小二乘法，获得环境温度与支座位移间的线性关联性关系，记为：

f_wy，temp＝a₀+a₁×temp_i，origin，i＝1，2，3，...，n

e＝f_wy，origin-f_wy，temp

其中，a₀，a₁为系数，分别表示截距和斜率，f_wy，temp表示温度影响下的支座位移，e为f_wy，origin和f_wy，temp之间的差值。

5.如权利要求4所述的基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于：系数a₀，a₁按照下列公式计算：

6.如权利要求1所述的基于关联性雨流计数的支座累计位移计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用差分累加法计算环境温度影响下的累计支座位移量通过以下公式计算：

diff_i＝x_i+1-x_i，i＝1，2，3，...，n-1；

其中，温度影响下的支座位移f_wy，temp的一阶差分值为diff_i，i＝1，2，3，...，n-1，displacement_temp为温度影响下的支座累计位移量。