[发明专利]一种考虑连续车流耦合效应的梁式桥冲击系数检测方法

摘要

一种考虑连续车流耦合效应的梁式桥冲击系数检测方法，属于桥梁检测试验技术领域。先获得桥梁动位移实测数据，再计算得到不同车速、不同车辆数的车队荷载作用下可能引起的桥梁最不利冲击系数；而后综合结果形成检测桥梁的最不利冲击系数影响面，可对检测桥梁实际车流荷载作用下的冲击系数进行评价。本发明提出了一种混合试验方法，可搜索更全面的可行加载工况，避免遗漏最不利工况。相对于实际采用多辆试验车共同激励的冲击系数检测试验，本发明方法易于控制、耗时短、花费低；相对于目前通用的冲击系数检测方法，在不增加现场检测的工作量的同时，可使检测结果的数据价值得到更充分的开发利用。

主权项

1.一种考虑连续车流耦合效应的梁式桥冲击系数检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n步骤一：对待检测的桥梁进行现场单辆试验车的跑车激振试验，并在桥梁跨中截面采用采集设备量测得到桥梁动位移实测数据；实测数据包括：桥梁准静态位移s₀以及试验车在桥梁最高运营车速范围内呈等量变化的一组跑车激振动位移数据集合{s_i}；/n步骤二：根据待检测桥梁的跨径以及试验车辆的长度，确定车队最大车辆数N，则用于计算的车队车辆数分别为n_i＝2，3，…，N；/n步骤三：在最不利冲击系数随机搜索算法主程序中，给定本次计算中车队车辆数n_i、车队行驶速度v_i的具体取值以及所述主程序中遗传算法的具体算法参数；/n步骤四：向步骤三所述主程序中导入桥梁准静态位移s₀，根据步骤三中的车队行驶速度v_i导入对应的跑车激振动位移数据s_i，以车队中车辆间距集合{x_j}作为分析控制变量，根据步骤三所述车队车辆数n_i与桥梁跨径确定控制变量车辆间距集合{x_j}的取值范围，再根据步骤三中给定的算法参数，在取值范围内随机生成第一代车辆间距样本矩阵X_k；/n步骤五：将步骤四中的桥梁准静态位移s₀、跑车激振动位移数据s_i以及第一代车辆间距样本矩阵X_k传递给适应度函数计算子程序，通过子程序计算第一代车辆间距样本矩阵X_k中每一个独立车辆间距集合{x_j}对应的适应度函数值，适应度函数值即按样本车辆间距集合{x_j}布置的车队荷载通过桥梁时所激发的桥梁冲击系数；/n步骤六：将步骤五中子程序计算得到的适应度函数值传回主程序，主程序对适应度函数值进行存储并对适应度值按大小排序，并根据各样本对应适应度值的排序位置，对本代的样本进行遗传进化，得到下一代新的车辆间距样本矩阵X_k+1；/n步骤七：采用步骤六中的样本矩阵X_k+1代替第一代车辆间距样本矩阵X_k，并重复步骤五和步骤六至计算收敛，得到最大适应度函数值，即得到由n_i辆试验车组成的车队荷载按车队行驶速度v_i驶过检测桥梁时，所能造成的最不利冲击系数；/n步骤八：对所有车队行驶车速v_i对应的跑车激振动位移数据s_i以及所有车队最大车辆数N内的车队车辆数n_i，均进行步骤三至步骤七的分析，得到各种车队行驶工况下的最不利冲击系数，即可得到车流荷载作用下的桥梁最不利冲击系数矩阵U_v,n，根据所述矩阵U_v,n绘出最不利冲击系数影响面，即可实现在考虑车流叠加效应的情况下，对桥梁的冲击系数进行检测评价。/n