[发明专利]高速铁路桥梁支座在设计使用寿命内累积磨损的评估方法

摘要

本发明公开了一种高速铁路桥梁支座在设计使用寿命内累积磨损的评估方法，步骤10)对支座纵向位移进行监测，采集纵向位移监测数据；步骤20)提取纵向动位移值；步骤30)获取纵向动位移累积值；步骤40)将每天的纵向动位移累积值划分为两类；步骤50)将两类纵向动位移累积值视为随机变量，并确定纵向动位移累积值威布尔分布函数；步骤60)确定支座在设计使用寿命内的支座累积行程模拟值；步骤70)确定支座累积行程模拟值的广义极值分布函数；步骤80)计算支座累积行程模拟值超过支座磨损上限值的失效概率，比较失效概率与预设概率阈值。本发明可更准确地对桥梁支座在设计使用寿命内的累积磨损值进行安全评估。

主权项

1.一种高速铁路桥梁支座在设计使用寿命内累积磨损的评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤10)：在桥梁主梁的支座上安装纵向位移监测传感器，对支座纵向位移进行监测，并采集纵向位移监测数据，其中，第t时刻支座纵向位移值记为v(t)，t表示时间，且t＝1/f、2/f、…、L/f，f表示采样频率，L表示采样总数，L＝86400df，d表示采样天数；步骤20)：利用小波包分解法提取纵向位移监测数据中的纵向动位移值；步骤30)：对所述纵向动位移值作一阶差分处理，并取绝对值累加，得到纵向动位移累积值；步骤40)：将每天的纵向动位移累积值划分为两类，构建第一纵向动位移累积值序列和第二纵向动位移累积值序列；所述步骤40)具体包括：将所有天数在每天凌晨0时至6时的纵向动位移累积值组合构成第一纵向动位移累积值序列C，C＝[C1,1、C1,2、…、C1,n1、C2,1、C2,2、…、C2,n1、…、Cd,1、Cd,2、…、Cd,n1]；将所有天数在每天凌晨6时至24时的纵向动位移累积值组合构成第二纵向动位移累积值序列D，D＝[D1,1、D1,2、…、D1,n2、D2,1、D2,2、…、D2,n2、…、Dd,1、Dd,2、…、Dd,n2]；所述n1表示每天凌晨0时至6时内的纵向动位移监测数据的划分份数；所述n2表示每天凌晨6时至夜晚24时内的纵向动位移监测数据的划分份数；步骤50)：将两类纵向动位移累积值视为随机变量，并确定纵向动位移累积值威布尔分布函数；步骤60)：利用蒙特卡洛抽样方法确定支座在设计使用寿命内的支座累积行程模拟值；所述步骤60)具体包括：设支座的设计使用寿命为R年，利用第一纵向动位移累积值序列中纵向动位移累积值的威布尔分布函数g(C)对支座在R年内每天凌晨0时至6时的所有纵向动位移累积值进行蒙特卡洛抽样模拟，模拟总数NC＝365Rn1；利用第二纵向动位移累积值序列中纵向动位移累积值的威布尔分布函数g(D)对支座在R年内每天凌晨6时至24时的所有纵向动位移累积值进行蒙特卡洛抽样模拟，模拟总数ND＝365Rn2；在R年内共得到31536000Rf个模拟的纵向动位移累积值，即NC+ND＝31536000Rf，将31536000Rf 个纵向动位移累积模拟值进行求和，得到支座在设计使用寿命内的累积行程模拟值；步骤70)：将支座累积行程模拟值视为随机变量，并确定支座累积行程模拟值的广义极值分布函数；步骤80)：计算支座累积行程模拟值超过支座磨损上限值的失效概率，比较失效概率与预设概率阈值，如果失效概率大于或等于预设概率阈值，则支座达到磨损上限，更换支座。