[发明专利]一种基于车激动力响应互相关指标体系的桥梁基础冲刷诊断方法

权利要求书

1.一种基于车激动力响应互相关指标体系的桥梁基础冲刷诊断方法，其特征在于，所述桥梁基础冲刷诊断方法包括以下步骤：

步骤1：根据实际桥梁的结构特点，制定测点布设方案；

步骤2：根据识别的冲刷深度需求，确定车激动力试验中各试验条件的变化范围；

步骤3：进行冲刷前的桥梁结构动力试验；在竣工时，将步骤2中设定范围内的试验条件分成几个水平，采用正交实验设计方法组合各个水平的试验条件，设定其中一个组合为标准试验条件；改变试验条件，进行多次试验，测量各测点的纵向动力响应信号，选取自由衰减段进行计算，得到标准试验条件下以各测点为参考点的相关函数幅值向量CorV；

步骤4：进行冲刷后的桥梁结构动力试验；桥梁开始运营后，每隔一年，根据步骤2制定的试验方案开展动力试验，测量各测点的纵向动力响应信号，选取自由衰减段进行计算，得到其他条件试验下以各测点为参考点的相关函数幅值向量CorV_d；

步骤5：冲刷初步诊断；依次以布设的测点为参考点，以冲刷前实测所得的CorV为基准，分别计算冲刷前后的初判指标：CVAC，D_CorV进行冲刷初判，若CVAC小于基准值CVAC₀，或者D_CorV中向量因子d大于基准值d₀时初步判定桥梁基础存在冲刷，且冲刷位置为该向量因子对应测点所在墩位；

步骤6：单参考点确定冲刷墩位；计算各测点的D^*_CorV向量；当向量因子d^*大于基准值时存在冲刷工况，且冲刷位置为该向量因子对应测点所在墩位；若是第一次诊断为冲刷则无此步骤；

步骤7：多参考点确定冲刷墩位；将步骤6中的检测结果进行统计分析，

步骤8：确定是否为均匀冲刷；针对步骤7中判别为冲刷状态改变的墩位进行横向的相关性分析；计算指标k_h，若k_h1％，则认为该墩位发生的是不均匀冲刷；

以标准试验条件下的CorV为基准，计算不同实验条件下的CVAC、D_CorV，取具有95％保证率的值作为基准值CVAC₀、d₀，各指标定义如下：

CorV＝[r_1k,r_2k,r_3k,···,r_nk] (2)

D_CorV＝[d_1k,d_2k,d_3k,···,d_nk] (5)

式中，为测点i与参考点k的互相关函数幅值；CorV为按模归一化处理后的相关函数幅值向量；CorV、CorV_d分别为标准试验条件下和其他条件试验下的互相关函数幅值向量。

2.根据权利要求1所述一种基于车激动力响应互相关指标体系的桥梁基础冲刷诊断方法，其特征在于，所述步骤1中的测点布置遵循以下原则：

步骤1.1：CorV中各向量因子对应的测点响应与参考点响应间应该有较强的相关性，选取响应较大的点可以减小诊断失误的概率；

步骤1.2：选取信噪比较高的测点作为参考点可以有效减少噪声的干扰；

步骤1.3：先建立有限元模型对结构进行模态分析，将测点布置在冲刷敏感的模态节点上；

步骤1.4：尽可能多在桥墩上布置测点。

3.根据权利要求1所述一种基于车激动力响应互相关指标体系的桥梁基础冲刷诊断方法，其特征在于，所述步骤2中冲刷前的试验条件与步骤3中的标准实验条件相同。

4.根据权利要求1所述一种基于车激动力响应互相关指标体系的桥梁基础冲刷诊断方法，其特征在于，所述步骤6具体为，将第一次诊断为冲刷的D_CorV进行归一化处理，作为基准值D^*_CorV0；