[发明专利]基于间接模态识别的桥梁支座病害检测方法及相关组件

说明书

本发明公开了基于间接模态识别的桥梁支座病害检测方法及相关组件，其中，移动检测装置匀速通过该桥梁时能够获取自身在桥梁上行驶时桥梁的振动响应信号，以便处理器获取阶数和桥梁支座的数量相等的桥梁的当前模态频率，并根据桥梁的各阶模态参数和各个支座的刚度之间的对应关系确定桥梁各个支座的当前刚度，再基于桥梁的初始刚度和当前刚度确定桥梁各个支座的病害情况。可见，本申请中的方法无需人工对桥梁各支座逐个进行检测，仅控制移动检测装置通过桥梁即可获取桥梁的振动响应信号，从而对振动响应信号进行处理后确定桥梁各个支座的病害情况，解决了人工检测时的安全问题，检测结果更加准确，提高了桥梁支座的检测效率。

技术领域

本发明涉及桥梁检测领域，特别是涉及基于间接模态识别的桥梁支座病害检测方法及相关组件。

背景技术

为了避免桥梁出现支座脱空、支座偏位或支座超压等情况而导致车辆在桥上行驶时存在较大的安全隐患，通常需要对桥梁是否出现上述问题进行检测，而现有技术中的检测方式通常是人工检测，但是当桥梁的位置处于不便于人工检测的地方时，人工无法准确的检测桥梁是否出现问题，而仍导致桥梁存在较大的安全隐患，且人工检测的危险系数较高，对检测工人的人身安全有较大的威胁。

发明内容

本发明的目的是提供基于间接模态识别的桥梁支座病害检测方法及相关组件，无需人工对桥梁各支座逐个进行检测，仅控制移动检测装置通过桥梁即可获取桥梁的振动响应信号，从而对振动响应信号进行处理后确定桥梁各个支座的病害情况，解决了人工检测时的安全问题，检测结果更加准确，提高了桥梁支座的检测效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于间接模态识别的桥梁支座病害检测方法，包括：

控制移动检测装置匀速通过桥梁，并接收所述移动检测装置检测的所述桥梁的振动响应信号；

对所述振动响应信号进行快速傅里叶变换，以获取所述桥梁的当前模态频率，所述当前模态频率的阶数和所述桥梁支座的数量相等；

基于所述桥梁的设计参数确定在对所述桥梁各个支座分别给定多个不同的预设刚度时的各阶模态频率；

基于各阶所述模态频率和对所述桥梁各个支座分别给定的多个不同的预设刚度确定所述桥梁的各阶模态频率和桥梁的各个支座的刚度之间的对应关系；

将各阶所述当前模态频率代入所述对应关系中，以确定所述桥梁各个支座的当前刚度；

基于所述桥梁的初始刚度和所述当前刚度确定所述桥梁各个支座的病害情况。

优选地，基于所述桥梁的初始刚度和所述当前刚度确定所述桥梁各个支座的病害情况之前，包括：

基于所述桥梁的设计参数建立所述桥梁各个支座在无病害时的有限元模型；

基于所述有限元模型确定所述桥梁各个支座的所述初始刚度。

优选地，控制移动检测装置匀速通过桥梁，并接收所述移动检测装置检测的所述桥梁的振动响应信号之后，还包括：

对所述振动响应信号进行短时傅里叶变换或连续小波变换，以获取所述桥梁的所述当前模态振型；

基于所述桥梁的设计参数建立所述桥梁各个支座在无病害时的有限元模型；

基于所述有限元模型计算所述桥梁的初始模态振型；

将所述当前模态振型和所述初始模态振型进行比较，基于比较结果判断所述桥梁各个支座是否存在病害；

若存在，则进入基于所述桥梁的初始刚度和所述当前刚度确定所述桥梁各个支座的病害情况的步骤；

若不存在，则判定所述桥梁各个支座不存在病害。