[发明专利]一种基于影响线的桥梁快速检测方法

说明书

本发明涉及一种桥梁快速检测方法，属于土木工程应用技术领域。首先采用已知轴重和轴距的加载试验车进行加载测得测试点的响应；然后通过采用特定函数(分段多项式和正弦波叠)拟合测点动力响应的方法提取桥梁的影响线信息；引入轮胎‑路面应力分布经验公式，建立轮胎‑路面接触力梯形分布模型；结合实际影响线信息和车辆轮胎‑路面接触力分布模型，采用线性叠加方法重构不同车辆荷载组合作用下桥梁测点响应信息，即实现基于影响线的桥梁快速检测。本发明基于单一车辆的少数几次行车试验就能够快速准确地获取实际影响线信息，并重构出不同静力荷载组合工况下桥梁响应信息，达到对桥梁的快速检测，本发明方法解决了现有桥梁检测方法存在的耗时长，经济成本高以及较长时间交通阻断等缺陷。

技术领域

本发明涉及一种基于影响线的桥梁快速检测方法；属于土木工程应用技术领域。

背景技术

桥梁结构的响应是与其各项基本物理参数相关的函数，一旦其承载能力出现退化，各项物理参数也必然随之改变，从而使相同荷载作用下的结构响应也发生变化。通过对实测响应和理论计算结果的分析比较，可以准确地了解桥梁实际的运营状态，并对其安全性和可靠性进行判定。

常用的桥梁承载力评定方法如静载试验法，将与最大设计荷载值相当的静力荷载(如：多个车辆荷载)作用在桥上指定位置，然后对桥梁结构的位移、应变、裂缝宽度等参量进行测试，从而对桥梁结构在荷载作用下的工作性能做出评价。在现场测试中，静载试验需要的荷载量大，测试工况多，耗时长，可能导致较长时间交通阻断，并且对测试环境的要求也较为严格，其开展成本较高。

在本课题组前期的研究如(专利号：201510212858.9)，其也尝试提出了一种桥梁影响线动态测试方法。但随着后期研究工作的进展，发现该方法从桥梁动力响应中提取测点影响线信息时，反算的初始影响线受振动干和扰测试噪声影响较大而不利于实际影响线的准确提取。且在车辆速度不均匀的情况下，所提取的影响线形状上存有一定的偏差。所以采用其用于检测桥梁时，还存在精度上的问题。基于此，为了实现高精度、快速检测桥梁，提出了本发明。

发明内容

针对现有桥梁检测方法存在的测试工况多，耗时长，可能导致较长时间交通阻断，对测试环境的要求较为严格，开展成本较高等缺陷。本发明首次提出一种基于实际影响线的桥梁快速检测方法。能够快速准确地获取不同静力荷载工况下桥梁的响应信息。

本发明一种基于影响线的桥梁快速检测方法，包括下述步骤：

步骤一：动力响应测试

采用已知轴重和轴距的加载试验车，从桥梁一端上桥，以频率f进行采样，记录车辆通过桥梁全过程的速度及桥梁各测点的动力响应；所述动力响应包括动应变、动挠度；

步骤二：影响线的计算和提取

以步骤一所得测点动力响应为基础，通过分段多项式和正弦波的叠加来拟合测点的动力响应，从实测动力响应中提取桥梁的影响线信息；

步骤三：轮胎-路面接触力分布模型的建立

引入轮胎-路面应力分布经验公式和梯形分布模型和来建立轮胎-路面接触力分布模型；

步骤四：不同静力荷载工况下桥梁响应的计算

针对不同的静力荷载组合工况，采用步骤三求得各轮胎-路面接触力分布模型，结合步骤二所得实际影响线以及各轮胎-路面接触力分布情况，线性叠加计算求得各测点在不同静力荷载工况下的响应信息，从而实现响应重构。达到用“影响线测试”替代“静载试验”的目的。所述响应信息包括应变信息和挠度信息。

作为优选方案，一种基于影响线的桥梁快速检测方法，其特征在于：步骤一中，动力响应测试时；按下述方案进行：

采用已知轴重和轴距的加载试验车，从桥梁一端上桥，以频率f进行采样，记录车辆通过桥梁全过程的速度及桥梁各测点的动力响应；