[发明专利]一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法

摘要

发明涉及桥梁工程检测领域，具体涉及一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法。其包括以下具体步骤a.两辆检测车分别从桥梁不同位置出发向1#桥台方向通过桥梁，信号采集子系统同步采集小车各次通过桥梁过程中的竖向加速度响应；b.两辆检测车分别从桥梁不同位置出发向向0#桥台方向通过桥梁，信号采集子系统同步采集小车各次通过桥梁过程中的竖向加速度响应；c.利用步骤a与步骤b所测得小车竖向加速度响应，分别对时间t作二次积分处理，获得对应小车近似的竖向位移响应。本发明在待测桥梁上通过检测车辆即可获得检测信号，并可根据检测信号经过相应的处理转换得到桥梁的损伤信息，不需要预先知道桥梁损伤的大致位置，操作简单易行，效率高。

主权项

一种基于车桥耦合系统的桥梁损伤诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：a.两辆检测车分别从桥梁不同位置出发向1#桥台方向通过桥梁，信号采集子系统同步采集小车各次通过桥梁过程中的竖向加速度响应；b.两辆检测车分别从桥梁不同位置出发向向0#桥台方向通过桥梁，信号采集子系统同步采集小车各次通过桥梁过程中的竖向加速度响应；c.利用步骤a与步骤b所测得小车竖向加速度响应，分别对时间t作二次积分处理，获得对应小车近似的竖向位移响应；d.利用步骤c所获得小车近似的竖向位移响应，将两辆检测车对应位移信号相减，获得处理后小车近似的竖向位移响应，消除了路面粗糙度的影响；e.利用步骤d所获得处理后小车近似的竖向位移响应，对时间t作二次微分处理，获得对应处理后小车竖向加速度响应；f.利用已提前得知的待测桥梁模态阻尼比，分别按检测车采集信号的采样频率计算每一采样时间桥梁阻尼比影响下信号衰减系数；g.利用步骤e所获得处理后小车竖向加速度响应除以步骤f计算所得每一时间对应的信号衰减系数进行信号还原处理，获得处理后小车竖向加速度响应，消除了桥梁阻尼比的影响；h.利用步骤g所获得处理后小车竖向加速度响应，通过Matlab带通滤波器滤去除所需桥梁频率信号外其余干扰信号，获得滤波后小车竖向加速度响应，仅包含所需桥梁频段信号；i.利用步骤h所获得处理后小车竖向加速度响应，加窗作短时傅里叶变化，变时域信号为频域信号，提取每一窗频域信号中桥梁频率对应幅值开根号作比，计算所需桥梁各阶模态；或可对所获得处理后加速度信号作希尔伯特转换作瞬时振幅，提取瞬时振幅包络线求得所需桥梁各阶模态；j.利用步骤i所获得桥梁各位置点各阶模态，利用改进的直接刚度法，计算出桥梁各位置点刚度。并可向桥梁两端外作数据延拓，利用延拓所得数值重新计算边单元对应节点的曲率，重新计算对应节点刚度，可有效提高刚度反演精度。