[发明专利]社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法

权利要求书

1.一种社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法，其特征在于，其包括如下步骤：

根据桥梁的历史运营数据，建立车辆荷载谱；

建立所述桥梁的有限元模型，根据试验工况，获取计算影响线和最大响应；

基于所述车辆荷载谱、计算影响线、最大响应和冲击系数，获取所述试验工况下的社会车辆加载数量，社会车辆指的是需要上桥的正常通行的车辆，而不是试验人员为了完成荷载试验而专门租赁的加载车辆；

获取所述桥梁的实测影响线；

使所述桥梁上通行的社会车辆数量等于所述社会车辆加载数量，获取车间距，以及各社会车辆的车重、轴重、所在车道位置，并形成社会车辆加载车队矩阵；

基于所述社会车辆加载车队矩阵与离散卷积公式，并分别结合实测影响线和计算影响线，得到社会车辆加载效应和计算加载效应；

计算社会车辆加载效应与计算加载效应的比值，得到校验系数，并结合设定规程，对桥梁结构状态进行评估；

基于所述车辆荷载谱、计算影响线、最大响应和冲击系数，获取所述试验工况下的社会车辆加载数量，包括：

随机车队加载效应计算步骤：根据随机车队加载数量，结合所述车辆荷载谱，以及所选取的随机抽样法，生成桥梁每一个车道的随机车队向量，并由各个车道的随机车队向量形成随机车队矩阵；基于所述随机车队矩阵、计算影响线以及离散卷积公式，得到随机车队加载效应；

选取两个随机车队加载数量m和m+1，依据所述随机车队加载效应计算步骤，分别得到对应的随机车队加载效应R_e，m和R_e，m+1；

判断是否满足：

其中，R_c为最大响应，μ为冲击系数，η为加载效率；

若是，则将[m×m₀]作为社会车辆加载数量，其中，[]为取整符号，m₀为调整系数，且0＜m₀≤1；

否则，重新选取差值为1的两个随机车队加载数量；

使所述桥梁上通行的社会车辆数量等于所述社会车辆加载数量，包括如下步骤：

在所述桥梁的桥头处，于各个车道上布置一台领头车辆；

待所述领头车辆后方积压若干社会车辆后，放行所述领头车辆，并使各所述领头车辆以设定车速并行行驶，以使其后方的社会车辆形成稳定车流；

待所述桥梁上的社会车辆数量等于所述社会车辆加载数量时，禁止后续的社会车辆上桥；

根据如下公式计算所述试验工况下，所述桥梁上的社会车辆的数量达到所述社会车辆加载数量时的预估时间T_t：

T_t＝T×N/N_t，其中，T为对桥梁的历史运营数据分析所得到的通行N_t辆车所需时间，N为所述社会车辆加载数量；

利用所述预估时间T_t，判断所述桥梁上通行的社会车辆数量是否达到N。

2.如权利要求1所述的社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法，其特征在于：

所述车辆荷载谱包括车间距概率密度分布函数、车型比例向量、各种车型的轴重比例向量和各种车型的车重概率密度分布函数，其中，车型包括二轴车、三轴车、四轴车、五轴车和六轴车。

3.如权利要求1所述的社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法，其特征在于，获取所述桥梁的实测影响线，包括如下步骤：

在所述桥梁的各个车道上分别放置若干辆车，将所有车辆从所述桥梁的一端行驶至另一端，重复若干次，获取每一次的测量响应；

求取所有的测量响应的算术平均值，再除以所有车辆的总重，得到所述桥梁的实测影响线。

4.如权利要求1所述的社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法，其特征在于：

当所述领头车辆行驶至试验工况所指定位置后，所述桥梁上的社会车辆数量小于所述社会车辆加载数量时，所述领头车辆停车并等待后续的社会车辆上桥，直至所述桥梁上的社会车辆数量等于所述社会车辆加载数量。