[发明专利]一种利用倾角与位移联合测试的桥梁荷载试验评估方法

说明书

本发明公开了采用倾角传感器和位移传感器对桥梁进行联合测试，同时提出利用测试数据进行分析评估，本发明将倾角传感器安装在主梁上进行桥梁结构的荷载试验，同时在对比研究位移传感器和倾角传感器对结构损伤和状态改边时的敏感性的基础上，提出利用主梁挠度曲线参数进行结构状态评估的具体方法，在同样条件下能够得到更高的识别准确性；倾角传感器布置位置应该在梁体的转角最大的位置，布置在L/4，3L/4等位置处；位移传感器也按同样原理布置在各跨跨中，这样可使得测试的数据更加稳定可靠。

技术领域

本发明涉及道路桥梁工程的安全科学技术领域，尤其是一种利用倾角与位移联合测试的桥梁荷载试验评估方法。

背景技术

随着社会的进步，政府和公众对于基础设施的安全越来越重视。特别是近几年发生了一系列的桥梁突然垮塌事故，使得桥梁管理养护部门对于桥梁的承载力和运营安全进行了大量的投入。对桥梁进行荷载试验的过程中，测试的物理力学参数众多，有些测试技术还不成熟，使得建立的系统无法正常使用。在众多传感器中，对于中小跨径桥梁位移监测成为难点，主要表现在中小跨径桥梁桥跨结构的下挠量非常小(一般2－5mm)，而绝对位移测试需要在桥跨外布置不动点，远距离高精度位移测试的可推广仪器目前还在研究发展中，或者有些仪器设备价格太高不便于用在中小跨径桥梁上。

中小跨径桥梁在桥梁事故中占有极高的比例，但其数量众多，对其进行测试的费用就显得尤为重要。

为了进一步减小中小跨径桥梁的荷载试验和安全监测系统的测试成本，许多专家学者均呼吁采用较为成熟的技术，安装较少的传感器对重要数据进行采集。

发明内容

本发明的目的在于针对目前中小跨径桥梁的荷载试验和安全监测系统的测试成本高，位移传感器容易受温度影响，给测量带来误差，导致最终结果不精准的问题；并且解决了现有技术中对于中小跨径桥梁的荷载试验和安全监测系统的测试成本过高的问题。

本方案是这样进行实现的：

一种利用倾角与位移联合测试的桥梁荷载试验评估方法，包括以下步骤；

在桥梁上布置位移测点和倾角测点；每一跨在跨中位置布置位移测点，在L/4和3L/4处布置倾角测点；L为每一跨桥梁的长度；

设桥梁为i跨，跨径为Li；桥梁左右两侧支座位置位移为0；使用4次多项式进行挠曲线的重构；再设跨中竖向位移为ν_i，L/4和3L/4处的倾角分别为α_2i-1、α_2i，解出待定系数：

式中式中：

上述A_i、b_i、c_i三个参数表征第i跨的挠曲度；

对待测桥梁进行分级加载后在卸载，绘制各参数在加载、卸载整个过程的理论结果和实测结果图；

在不同跨距处分别进行多次分级加载和卸载，并将测试所得各个点绘入到上述理论结果和实测结果图中，通过不同的条件进行判断。

基于上述利用倾角与位移联合测试的桥梁荷载试验评估方法，在理论结果和实测结果图中设置不同的判断区间，多次分级加载后的点落入在不同的判断区间；落入各个判断区间点占比总点数的比值不同，设置不同判断标准进行评估。

基于上述利用倾角与位移联合测试的桥梁荷载试验评估方法，在将测试点绘入到理论结果和实测结果图中时，设置误差限制值δ₁、δ₂，并在理论结果和实测结果图中绘制y＝x+δ₁、y＝x+2δ₁、y＝x+3δ₁和y＝x-δ₂、y＝x-2δ₂、y＝x-3δ₂的直线。