[发明专利]一种基于应变响应的连续梁桥影响线快速获取方法

权利要求书

1.一种基于应变响应的连续梁桥影响线快速获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、布置传感器，将传感器沿桥长方向布置于所需监测单元的截面处；

步骤2、数据采集，校准测试工况下，采集监测单元处的应变时程响应；

步骤3、根据该截面处应变时程响应，计算获取连续梁桥的实际影响线；

并且计算获取连续梁桥的实际影响线包括以下步骤：

步骤(1)、根据力法原理推导连续梁桥影响线通用公式；

步骤(2)、基于步骤(1)通用公式与校准测试中已知测试车辆信息估算监测单元上的应变响应，并根据估算应变响应与测量所得应变时程响应计算截面理论影响线的校准系数；

步骤(3)、利用力法原理推导的理论影响线与计算的校准系数识别连续梁桥的实际影响线。

2.根据权利要求1所述的一种基于应变响应的连续梁桥影响线快速获取方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，根据力法原理推导连续梁桥影响线通用公式时，计算结构为n跨连续梁桥，则其为具有n-1次多余约束的超静定结构，解除多余约束可得到其对应的基本结构，因此，连续梁桥影响线公式可由简支梁的影响线和附加弯矩(x₁，x₂，…x_i，…x_(n-1))引起的弯矩叠加推导得到；由上述可知，n跨连续梁桥第i跨xk截面的影响线F_xk(x)由n部分组成，其计算公式如下：

当单位荷载作用在第j跨时，xk截面的影响线公式表示为附加弯矩(x_j1(x)，x_j2(x)，…，x_ji(x)，…，x_j(n-1)(x))的一个函数，j＝1，2，…，i，…，n；当单位荷载作用在第i跨时，由于求解的是第i跨xk截面的影响线，所以此时公式还包含第i跨为简支梁时的影响线；

其中，F_xk(x)为xk截面影响线的数学表达式；fj_xk是当单位荷载作用在第j跨时由附加弯矩所引起的弯矩；fi’_xk(x_k(x))是第i跨简支梁的影响线；l_j代表第j跨的跨长，j＝1，2，…，i，…，n。

3.根据权利要求2所述的一种基于应变响应的连续梁桥影响线快速获取方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，计算校准系数的方法为：在校准测试工况下，基于每一个传感器位置上采集的应变响应都可得到一组校准系数，用来校准该截面的理论影响线公式，校准系数的计算公式如下：

式中，ek＝1，2，…，i，…，n，是响应时程上的峰值点数，其取值等于桥梁跨数；ep_ek是测量的响应时程上第ek个峰值；ep_m是测量的响应时程上所有峰值中的最大值；dep_ek为公式估算的响应时程上第ek个峰值；dep_m是估算的响应时程上所有峰值中的最大值；er_ek和der_ek分别是测量应变响应和估算应变响应上第ek个峰值对应的比值；cf_ek是理论影响线公式上第ek个峰值的校准系数。

4.根据权利要求3所述的一种基于应变响应的连续梁桥影响线快速获取方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，校准后的实际影响线具体表达式为：

其中，表示校准后第i跨xk截面的实际影响线。