[发明专利]一种山区悬索桥复合索鞍滑移监测方法和系统

说明书

本申请涉及一种山区悬索桥复合索鞍滑移监测方法和系统，涉及土木工程结构健康监测技术领域，包括采集索鞍的整体位移信息，拍摄索鞍锟轴的结构状态数字图像；根据所述位移信息计算所述索鞍的整体位移量，根据所述结构状态数字图像计算所述索鞍锟轴的转动位移量；基于所述整体位移量和所述转动位移量计算索鞍滑移。由此可见，本申请实施例通过拍摄索鞍锟轴的结构状态数字图像来得到锟轴转动信息，突破了锟轴处的空间限制，再基于整体位移量和转动位移量进行索鞍滑移量的计算，实现了复合索鞍滑移的实时监测，填补了山区悬索桥复合索鞍这一新型构件滑移监测的空白，确保了复合索鞍的长期健康与安全。

技术领域

本申请涉及土木工程结构健康监测技术领域，特别涉及一种山区悬索桥复合索鞍滑移监测方法和系统。

背景技术

常规悬索桥一般设置有主索鞍和散索鞍。然而，为适应山区峡谷地形，避免山体巨量开挖，降低工程造价，减小对环境的破坏，部分高速公路大桥取消了一侧索塔，并将该侧主缆直接锚固于山体中，使得常规主索鞍和散索鞍方案无法实施，因此，为了解决该问题，相关技术中采用复合索鞍代替常规的主索鞍和散索鞍。其中，复合索鞍集常规主索鞍、散索鞍功能于一体，其底部安装有锟轴，用于承受主缆竖向力，同时，通过锟轴转动来适应主缆的纵向位移。

但是，由于在大桥运营过程中，车辆荷载、温度变化均会引起主缆纵向位移，使得复合索鞍锟轴转动频繁，且在巨大的主缆竖向力作用下，复合索鞍锟轴极易出现磨损、转动不畅的问题，进而导致复合索鞍发生滑移，给桥梁运营带来极大的安全风险。因此，为确保复合索鞍锟轴能够正常工作，需要对复合索鞍滑移进行监测和预警。

不过，由于复合索鞍锟轴处的空间狭小，使得常规传感器难以对锟轴转动位移进行有效监测，进而无法有效实现复合索鞍的滑移监测，以致易出现由于复合索鞍发生滑移而导致的安全问题。

发明内容

本申请实施例提供一种山区悬索桥复合索鞍滑移监测方法和系统，以解决相关技术中无法有效监测复合索鞍滑移的问题。

第一方面，提供了一种山区悬索桥复合索鞍滑移监测方法，包括以下步骤：

采集索鞍的整体位移信息，拍摄索鞍锟轴的结构状态数字图像；

根据所述位移信息计算所述索鞍的整体位移量，根据所述结构状态数字图像计算所述索鞍锟轴的转动位移量；

基于所述整体位移量和所述转动位移量计算索鞍滑移量。

一些实施例中，所述根据所述结构状态数字图像计算所述索鞍锟轴的转动位移量，包括：

选取索鞍锟轴未发生位移前的第一结构状态数字图像中的参考区，所述参考区为预设边长的矩形，所述矩形的中心为索鞍上的待测点；

选取索鞍锟轴发生位移后的第二结构状态数字图像中的M个第一搜索区，各个第一搜索区的面积与参考区的面积相等，其中，M为正整数；

根据参考区像素灰度值与各个第一搜索区像素灰度值从M个第一搜索区中确定出第二搜索区；

根据所述第二搜索区的中心点坐标、第二搜索区中每个像素点代表的长度和所述参考区的中心点坐标计算索鞍锟轴的转动位移。

一些实施例中，在所述选取索鞍锟轴未发生位移前的第一结构状态数字图像中的参考区之前，还包括：

将所述结构状态数字图像转换成灰度图像；

对灰度图像上的每个像素点代表的长度进行标定。

一些实施例中，在所述基于所述整体位移量和所述转动位移量计算索鞍滑移量之后，还包括：

根据所述索鞍滑移量和索鞍的滑移异常范围进行索鞍滑移异常报警。

一些实施例中，所述根据所述索鞍滑移量和索鞍的滑移异常范围进行索鞍滑移异常报警，包括：