[发明专利]一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法

权利要求书

1.一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，根据桥梁类型的监测重点，选择传感器类型及布置方式；步骤2，传感器采集的数据存储于可移动数据采集站，对数据进行校正、记录整理后，可移动数据采集站通过4G或5G通讯技术传递至远程服务器；步骤3，远程服务器收到数据后，进行分类存储；步骤4，结构安全状态评估模块从远程服务器获取数据，并进行预处理；步骤5，对于大箱梁桥或小箱梁桥，计算实测中性轴位置h_实测和理论中性轴位置h_理论，并计算中性轴位置偏差率hh＝|h_实测-h_理论|×100％/h_理论，如中性轴位置偏差率hh在0～10％的区间，则结构状态安全，如中性轴位置偏差率hh不在0～10％的区间，则结构状态偏不安全；步骤6，对于空心板梁桥或T梁桥，计算动挠度最大值y_dmax，计算跨中静挠度实测值y_实测静，计算跨中总挠度最大值y_总max＝y_dmax+y_实测静，如跨中总挠度最大值y_总max在0～桥跨的跨径/1000的区间内，则结构状态安全，如跨中总挠度最大值y_总max不在0～桥跨的跨径/1000的区间内，则结构状态偏不安全，

所述的计算实测中性轴位置h_实测具体如下：根据材料力学中的平截面假定，两横截面绕各自中性轴相对转过角度dθ，并保持为平面，ρ为弯曲梁单元的曲率半径，三个应变传感器平行贴于箱梁腹板，纵向应变为ε_i(y_i，t)，i＝1，2，3，三个应变传感器距离截面顶端的距离分别为y_i，i＝1，2，3，h_实测为中性轴到截面顶端的距离，当t时刻，对于横截面中的任意一点，其纵向应变ε_i(y_i，t)，i＝1，2，3与该点相距中性轴的距离成正比，横截面上的纵向应变为曲率表达式为三个应变传感器检测的中性轴位置分别为根据计算实测中性轴位置h_实测；

所述的计算动挠度最大值y_dmax具体如下：采用最小二乘法去除速度信号的趋势项，并结合数字高通滤波去除低频信号，积分后得到动挠度信号，采用最小二乘法去除动挠度信号的趋势项，并结合数字高通滤波去除低频信号，得到理想的动挠度信号时程，并得到动挠度最大值y_dmax；

所述的计算跨中静挠度实测值y_实测静具体如下：结合有限元软件ANSYS建立模型得到的静挠度、基频理论值以及基于沿纵向布设的速度信号进行模态识别得到的基频实测值，根据静挠度校验系数公式，得到跨中静挠度实测值y_实测静。

2.根据权利要求1所述的一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，其特征在于：所述的选择传感器类型及布置方式具体如下：如桥梁类型为大箱梁桥或小箱梁桥，应变传感器(1)对称布置在跨中截面腹板与底板上进行应变监测，温度传感器(2)布置在底板和腹板的应变传感器(1)旁；如桥梁类型为空心板梁桥或T梁桥，速度传感器沿纵桥向等间距布置3个进行结构模态和基频的识别，并沿跨中截面横桥向布置于每块空心板梁或T梁下，用于计算每块单梁的动挠度，应变传感器(1)布置在空心板梁或T梁跨中、1/4截面、3/4截面处的梁底处。

3.根据权利要求1所述的一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，其特征在于：所述的可移动数据采集站(3)设置在跨中护栏处，可移动数据采集站(3)外设置有防抛网(4)，可移动数据采集站(3)采用螺栓固定在预制钢板(6)上，预制钢板(6)、传感器外均包覆有透明胶带，透明胶带与桥梁梁底(7)的平滑处之间采用AB胶水连接。