[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

说明书

本发明涉及桥梁检测及评估技术领域，具体地说是一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，根据桥梁类型的监测重点，选择传感器类型及布置方式；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；远程服务器收到数据后，进行分类存储；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；计算中性轴位置偏差率或跨中总挠度最大值，判断结构状态安全状态。本发明同现有技术相比，针对城市高架桥梁的受力特点，设计了可移动式快速监测与智能评估方法，提出监测指标体系，能够进行结构安全状态的快速智能化评估，适用性强，可进行广泛推广与应用。

技术领域

本发明涉及桥梁检测及评估技术领域，具体地说是一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法。

背景技术

我国城市化的快速发展，高架桥作为解决交通拥堵、实现城市快速交通的一个有效方法，越来越多的出现在人们的视野中。面对城市建设的快速进程，在桥龄、环境和交通荷载效应等不利因素的长期耦合作用下，都将对城市高架桥梁的安全性和耐久性带来隐患，所以对城市高架桥进行健康监测是必要的。

而目前，国内外对桥梁健康监测与预警系统方面的相关研究及实践应用主要集中在大型复杂桥梁，这些研究成果还不能很好的满足高架桥梁的健康监测需求，特别是考虑城市高架桥梁结构形式多样，设施体量巨大，交通环境复杂，车辆运行要求高等特点，健康监测系统需具备快速安装、可移动式重复利用、智能分析与评估、经济成本低等条件，而目前国内外在这方面的研究与实践极少。

近年来，随着桥梁健康监测领域一些新技术的发展，如InSAR技术、激光扫描、无线传感、云计算、物联网技术等，为城市高架桥梁快速监测研究提供了条件。

因此，有必要针对城市高架桥梁结构受力特点，设计一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，以对常见类型梁桥进行智能监测与结构安全状态评估。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种城市高架桥梁可移动式快速监测与智能评估方法，以对常见类型梁桥进行智能监测与结构安全状态评估。

为了达到上述目的，本发明是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，温度传感器布置在底板和腹板的应变传感器旁；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。