[发明专利]一种桥梁损伤快速检测方法

权利要求书

1.一种桥梁损伤快速检测方法，基于移动车辆激励前后结构频率的变化，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：确定检测桥梁的前n阶固有频率j为阶次，j＝1,2...n；对于具有基准有限元模型的桥梁通过数值模拟计算，没有基准有限元模型的桥梁通过一个测点的动态数据得到所需的前n阶固有频率；

步骤二：确定测试所用车辆参数；

步骤三：通过调整测试车辆载重重量，使车辆与桥梁在某阶固有频率达到共振，即车辆的第b阶固有频率与桥梁第m阶固有频率相等；

步骤四：在桥梁上与第m阶固有频率振型节点的位置不相同的位置布置加速度传感器；

步骤五：开始测试，车辆位于引桥段，采集车辆进入主桥前T1时间段内桥梁振动信号，T1时间段数据为环境激励下桥梁动力响应；

步骤六：通过光电传感器或桥梁加速度信号突变值判断车辆上桥和下桥状态，采集车辆在主桥内行驶T2时间段内桥梁振动信号，T2时间段数据为车桥耦合作用下桥梁动力响应；

步骤七：采集车辆下桥后T3时间段内桥梁振动信号，T3时间段数据为桥梁余振动力响应；

步骤八：分别对T1、T2和T3时间段数据进行快速傅里叶变化得到桥梁的各阶测试频率和其中j＝1,2,3...n；

步骤九：若ε_j取桥梁预估各阶测试频率的0.5％，则数据无效；若有则认为桥梁的各阶固有频率的测试值真实有效，进入下一步计算；

步骤十：定义损伤指标为

其中，n为损伤检测选用固有频率阶次的总数；

重复n组测试并通过上式带入步骤八中的数据和得到损伤指标D₁、D₂...D_n，计算n组数据损伤指标均值为若D_t为损伤指标经验阈值，则认为该桥梁存在损伤。

2.根据权利要求1所述一种桥梁损伤快速检测方法，其特征在于，步骤二中首先使车内载货量为二分之一最大载货重量，采用车辆实测频率数据，得到车辆前a阶固有频率i为阶次，i＝1,2...a；若车辆的第b阶固有频率与桥梁的第m阶固有频率相同，则选取第m阶桥梁固有频率作为损伤检测的基准频率；若有两组以上频率，选取低阶频率作为基准频率。

3.根据权利要求1所述一种桥梁损伤快速检测方法，其特征在于，步骤四中布置若干个传感器通过统计规律消除偶然影响因素。