[发明专利]一种路桥整体健康监测方法

摘要

本发明公开了一种路桥整体健康监测方法，属于路桥结构监测领域。本发明的路桥整体健康监测方法，包括以下步骤：S101：在铁路桥附近布设角反射器；S102：在角反射器上集成地理位置接收机；S103：利用星载SAR获取铁路桥的沉降数据；S201：在铁路桥附近布设地基SAR，利用地基SAR获取铁路桥的实时变形量数据；S301：将星载SAR和地基SAR获取的数据进行融合，形成监测分析报告。本发明的目的在于解决现有技术中缺少对采集的数据信息进行有效利用的路桥整体健康监测分析方法的不足，提供了一种路桥整体健康监测方法，给出了相应的路桥整体健康监测分析方法。

主权项

1.一种路桥整体健康监测方法，其特征在于包括以下步骤：S101：在铁路桥附近布设角反射器；S102：在角反射器上集成地理位置接收机；S103：利用星载SAR获取铁路桥的沉降数据；步骤S103中，首先获取铁路桥区域的SAR图像，然后利用角反射器对获取的SAR图像进行干涉处理，利用地理位置接收机获取的角反射器三维坐标进行SAR图像的相位解缠绕，最终获取星载SAR图像中铁路桥区域的沉降数据；S201：在铁路桥附近布设地基SAR，利用地基SAR获取铁路桥的实时变形量数据；S301：将星载SAR和地基SAR获取的数据进行融合，形成监测分析报告；所述角反射器布设在铁路桥的两侧，角反射器对准星载SAR的波束方向；步骤S301包括以下分步骤：F101：利用角反射器作为铁路桥的定标点，角反射器依次标号为1,2,...,m；通过星载SAR获取布设的对应角反射器的沉降数据，记为{SE₁,SE₂,...,SE_m}；通过地基SAR获取列车通过对应角反射器时铁路桥的实时变形量数据，记为{DE₁,DE₂,…,DE_m}；F102：按照以下公式计算星载SAR获取的m个角反射器沉降数据的平均值及标准差：F103：按照以下公式计算地基SAR获取的m个角反射器实时变形量数据的平均值及标准差：F104：将步骤F101中获取的沉降数据平均值按照时间顺序代入公式E进行沉降量预测模型的拟合，得到参数S_IN与a的数值：S(t)＝S_IN(1‑e^‑at)                             公式E公式E中，t表示时间参数；S(t)表示某一时间的沉降量预测数值；利用公式E计算未来某一时间的沉降量预测数值并将其与真实值之间进行比较，当比较后的差值≤2mm时，再继续进行后续步骤；F1041：条件A：计算沉降平均速率：{[S(t₂)‑S(t₁)]/(t₂‑t₁)}，当沉降平均速率≥S_warn时，直接进入步骤F106；条件B：通过公式B计算星载SAR获取的m个角反射器沉降数据的标准差SE，当SE≥S_aver时，直接进入步骤F106；当条件A和条件B均不满足时，直接进入步骤F105；F105：条件C：通过公式C计算地基SAR获取的m个角反射器实时变形量数据的平均值当时，直接进入步骤F106；条件D：计算地基SAR获取的m个角反射器实时变形量数据的标准差DE，当DE≥D_aver时，直接进入步骤F106；当条件C和条件D均不满足时，返回步骤F105；F106：按照以下公式计算m个角反射器沉降数据与实时变形量数据之间的协方差矩阵：当cov(SE,DE)≥0.8时，说明列车通行时引起的变形主要是由沉降造成的桥梁结构变化，此时需要对铁路桥周边地质环境进行勘探；当cov(SE,DE)≤0.3时，说明列车通行时引起的变形主要与桥梁结构本身有关，此时需要对铁路桥本身结构进行勘探。