[发明专利]一种用于高速铁路桥梁支座易损性评估的方法

说明书

本发明公开了一种用于高速铁路桥梁支座易损性评估的方法，该方法包括如下步骤：步骤1：高速铁路桥梁传感器的设置：在各个支座位置安装纵向位移传感器，用以监测各个支座沿主梁纵向的位移；在主梁跨中位置安装温度传感器，用以监测主梁的温度；步骤2：计算消除主梁温度影响的支座纵向位移；步骤3：计算列车作用引起的支座纵向位移的累积值；步骤4：高速铁路桥梁支座易损性评估。本发明准确评估了列车作用引起的累积位移对支座损伤的影响，提高了高速铁路桥梁支座纵向位移监测的实用性，必将得到广泛应用和推广。

技术领域

本发明涉及高速铁路桥梁支座的无损检测领域，特别应用于高速铁路桥梁支座的易损性评估。

背景技术

高速铁路桥梁的主梁受温度影响较大，温度变化会引起主梁产生显著的纵向变形。为适应这种纵向变形，高速铁路桥梁支座通常会安装纵向活动支座，而纵向活动支座正常工作与否关系到整个高速铁路桥梁的安全运营，有必要对支座活动状态进行长期监测和评估，以便准确地发现支座使用性能的退化，并及时地对其进行修复或者进行更换。目前，高速铁路桥梁支座的使用性能检测主要采用人工定期检测的方式，但是人工检测的主观性较强并且实时性较差。为此，高速铁路桥梁结构健康监测系统针对纵向活动支座安装了位移传感器，用以实时监测支座的纵向位移。

已有研究表明，列车作用下引起的支座纵向位移是导致支座损伤的主要原因，有必要根据支座的实测纵向位移数据提取出列车引起的纵向位移，进而开展支座的易损性评估，为制定支座的养护决策提供科学依据。公路桥梁通常采用带通滤波器方法获得汽车荷载作用下的纵向位移响应。然而，在高速铁路桥梁中，列车作用与环境噪声影响引起的纵向位移频率特性十分相近，普通的带通滤波器方法无法分离出列车作用引起的纵向位移。因此，有必要在全面考虑温度、环境噪声和列车作用等各种因素对支座纵向位移的影响基础上，提出一种用于高速铁路桥梁支座易损性评估的方法，满足高速铁路桥梁支座养护管理的实时性和准确性要求。

发明内容

本发明旨在提供一种用于高速铁路桥梁支座易损性评估的方法，从而提高高速铁路桥梁健康监测技术的实用性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所述的一种用于高速铁路桥梁支座易损性评估的方法，包括如下步骤：

步骤1：高速铁路桥梁传感器的设置

高速铁路桥梁施工建设时，在各个支座位置安装纵向位移传感器，用以监测各个支座沿主梁纵向的位移D；在主梁跨中位置安装温度传感器，用以监测主梁的温度T。

步骤2：计算消除主梁温度影响的支座纵向位移

a)以10分钟为计算区间，分别计算支座纵向位移D的10-min平均值D_10-min和主梁温度T的10-min平均值T_10-min；

b)选取高速铁路桥梁施工建成后n天(n为自然数)的监测数据并采用线性回归的方法建立支座纵向位移D_10-min和主梁温度T_10-min的相关性模型，回归模型参数由最小二乘法计算得到；

c)消除主梁温度对支座纵向位移的影响，选取参考温度为T_r，根据支座纵向位移D_10-min和主梁温度T_10-min的相关性模型将支座纵向位移原始测试值D归一化至参考温度T_r，得到消除主梁温度影响的支座纵向位移D₁。

步骤3：计算列车作用引起的支座纵向位移的累积值

a)选取高速铁路桥梁施工建成后n天(n为自然数)的监测数据，计算支座纵向位移D₁的累积位移R₁；