[发明专利]社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法有效

专利信息
申请号: 202110089393.8 申请日: 2021-01-22
公开(公告)号: CN112906105B 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 李成;钟继卫;王亚飞;程辉;叶仲韬;姚文凡;许钊源 申请(专利权)人: 中铁大桥局集团有限公司;中铁大桥科学研究院有限公司
主分类号: G06F30/13 分类号: G06F30/13;G06F30/23;G06V20/54;G08G1/017;G01M99/00;G01G19/03
代理公司: 武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙) 42225 代理人: 邱云雷
地址: 430050 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 社会 车辆 加载 服役 桥梁 快速 荷载 试验 方法
【说明书】:

本申请涉及社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法,包括:根据历史运营数据,建立车辆荷载谱;建立有限元模型,根据试验工况,获取计算影响线和最大响应;基于车辆荷载谱、计算影响线、最大响应和冲击系数,获取社会车辆加载数量;获取桥梁实测影响线;使桥梁上的社会车辆数量等于社会车辆加载数量,获取社会车辆的车道位置、车重、轴重、车间距,形成社会车辆加载车队矩阵;基于社会车辆加载车队矩阵与离散卷积公式,分别结合实测影响线与计算影响线,得到社会车辆加载效应和计算加载效应;取社会车辆加载效应与计算加载效应的比值,结合设定规程,评估桥梁结构状态。本申请能利用桥上通行的社会车辆对桥梁实现快速加载,满足加载效率。

技术领域

本申请涉及桥梁结构安全监测技术领域,特别涉及一种社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法。

背景技术

桥梁荷载试验是对服役桥梁结构承载能力评定最有效、最直接的方法,通过加载试验,记录桥梁在荷载作用下的结构响应,为桥梁结构技术状况及承载能力评定和日后养护、维修、加固的决策提供科学依据和支持,相关试验规程中也对桥梁静载、动载试验有详细的规定。

服役期的桥梁,尤其是长大桥梁,一般位于交通繁忙的主干道上,荷载试验前需向交管部门申请交通管制,导致交通中断;另外,荷载试验前需租赁大量的重载货车作为加载车辆,其租赁成本占到试验成本的50%以上;再者,在试验加载过程中,需要大量的试验人员对加载车辆进行引导定位、同时测量桥梁各种响应参数,人力成本较高。

综上所述,相关技术中的桥梁荷载试验方法需要长时间阻断交通、试验费用较高,费时费力。

发明内容

本申请实施例提供一种社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法,以解决相关技术中桥梁荷载试验需要长时间阻断交通、试验费用较高,费时费力的问题。

本申请实施例提供了一种社会车辆加载下的服役桥梁快速荷载试验方法,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;

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。

一些实施例中,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。

一些实施例中,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Re,m和Re,m+1

判断是否满足:

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