[发明专利]基于裂缝开展高度的梁桥损伤评估预警方法及预警系统

摘要

本发明公开了一种基于裂缝开展高度的梁桥损伤评估预警方法及预警系统。所公开的预警方法是当待监测梁桥主梁上的裂缝开展至该主梁跨中截面的危险裂缝高度范围时进行预警；其中的主梁跨中截面的危险裂缝高度范围以该主梁的抗力设计值和抗力标准值为依据，从该主梁跨中截面的弯矩-裂缝高度图中确定；所述的弯矩-裂缝高度图是通过对桥梁截面进行截面非线性全过程分析而得到的。所公开的预警系统包括涂覆于梁桥各主梁跨中截面危险裂缝高度范围的导电涂膜和数据处理与预警装置，所述数据处理与预警装置包括数据采集器、微处理器和GMS短信模块。当待监测梁桥主梁上的裂缝开展至该主梁跨中截面的危险裂缝高度范围时，系统通过短信的形式进行预警。

主权项

基于裂缝开展高度的梁桥损伤评估预警方法，其特征在于，该方法是当待监测梁桥主梁上的裂缝开展至该主梁跨中截面的危险裂缝高度范围时进行预警；所述主梁跨中截面的危险裂缝高度范围确定如下：以该主梁的抗力设计值Rd和抗力标准值Rk为依据，从该主梁跨中截面的弯矩‑裂缝高度图中读取该主梁跨中截面的危险裂缝高度范围[hd,hk]，hd为抗力设计值Rd对应的裂缝高度，hk为抗力标准值Rk对应的裂缝高度；所述主梁跨中截面的弯矩‑裂缝高度图按下述方法作取：设该主梁跨中截面为A截面：步骤1，根据桥梁设计参数建立桥梁的A截面分析模型，并进行截面非线性全过程分析，得到各级荷载下的A截面的弯矩、曲率和形心应变；步骤2，分别求取每级荷载下A截面中的裂缝高度，其中一级荷载下A截面中的裂缝高度为y′cr，且：y'cr＝(εc‑γftk/Ec)/φ+yc   （式1）（式1）中：εc为该级荷载下A截面的形心应变；γ为受拉区混凝土塑性影响系数；ftk为桥梁所用混凝土轴心抗拉标准值；Ec为桥梁所用混凝土弹性模量；φ为该级荷载下A截面的曲率；yc为开裂前A截面的形心轴距离梁底面的垂直距离；之后，得到每级荷载下的A截面中的裂缝高度；从而，结合步骤1中的相应荷载下的A截面的弯矩可得到每级荷载下A截面的弯矩‑裂缝高度；步骤3，以各级荷载下的弯矩‑裂缝高度作图，得到该横截面的弯矩‑裂缝高度图。