[发明专利]一种倾角传感器测量桥梁挠度的误差分析方法

摘要

本发明公开了一种倾角传感器测量桥梁挠度的误差分析方法，根据倾角传感器测量挠度的原理，选择最易使用、最方便推广的挠度计算模型——分段叠加模型，并以此模型为基础对该测量方法的误差进行研究。根据挠度计算模型确定测量误差的两个来源：分段误差与倾角传感器测角精度。为了综合计算两个误差来源对最终挠度测量误差的影响，利用蒙特卡洛法对不同分段数下，考虑倾角测量精度后的简支梁跨中挠度测量值进行抽样分布分析，得出挠度测量值分布的均值、标准差、95％概率置信区间等，对误差进行判定。根据得出的不同分段情况下使用不同测角精度传感器的误差结果，指出不同工况中适用的传感器精度和分段布置方法。

主权项

1.一种倾角传感器测量桥梁挠度的误差分析方法，其特征在于，所述的误差分析方法包括如下步骤：计算需分析桥梁的理论挠度；拟合挠度曲线函数F(x)；计算得到桥梁的转角函数f(x)＝F′(x)；根据挠度曲线函数F(x)次数选择传感器布置数量n；根据不同的分段数即传感器布置数量n与转角函数f(x)，由每个传感器放置位置来确定该处的理论倾角值θ_i，再加入考虑传感器测角值的正态分布影响，得出每个测点处的理论分布利用蒙特卡罗法对挠度计算值y进行模拟计算：y＝∑L_itanθ_mi，并得到模拟计算结果y的分布，其中L_i为第i分段长度；对传感器布置数量n、传感器精度δD两个变量，先分别确定其可选值a个传感器布置数量n1～na、b个传感器精度δD1～δDb，然后将两个变量的可选值进行两两组合则总共有a×b种组合方式，每一种组合方式代表一种传感器的布置方法，对这些组合方式分别模拟计算y值结果的分布，并列出每一种分布的p％置信度绝对误差区间、相对误差p％置信度区间，其中p％取值范围为【92％‑98％】；根据每种组合情况下的结果，在满足工程精度的情况下，其中工程精度即相对误差≤±(1‑p％)，选择传感器布置数量n最小，传感器精度δD最大的布置方案，并且其模拟计算值y的p％置信度绝对误差区间、相对误差p％置信度区间就是该方法下的误差水平。