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摘要:本发明属于桥梁稳定性判断方法领域,具体为一种桥梁稳定性判断方法及系统。本发明通过在桥梁关键部位部署传感器网络,实时收集桥梁结构的应力、振动、位移等数据,并结合环境因素和交通荷载的影响,利用数据采集系统进行数据处理,生成荷载分布图。通过有限元模型对桥梁的动态响应进行分析,识别损伤区域并量化损伤指标。进一步,本发明通过损伤累积原理和加权因子,建立桥梁损伤模型,并通过设定损伤阀值,评估桥梁的损伤累积情况,从而判断桥梁的稳定性,实现对桥梁是否需要维护或加固的快速决策。确保了桥梁的长期稳定性和安全性。
主权项:1.一种桥梁稳定性判断方法,其特征在于,包括:利用传感器网络实时监测桥梁结构的响应,收集桥梁在不同环境条件下的荷载数据,将收集到的荷载数据分类形成不同的荷载分布图;基于荷载分布图和桥梁结构有限元模型,对桥梁在不同荷载作用下的动态响应分析,通过比较桥梁动态响应和设计标准,识别可能的损伤区域,得到桥梁在不同荷载作用下的损伤区域损伤量化指标;对各个损伤量化指标分配加权因子,通过损伤累积原理和加权因子,建立桥梁损伤模型;设定桥梁损伤阀值,根据桥梁损伤模型,评估桥梁的损伤累积情况,根据损伤累计值与梁损伤阀值大小对比,判断桥梁稳定性,即桥梁是否需要维护或加固;其中,所述对各个损伤量化指标分配加权因子方式为:根据损伤重要性评估、损伤敏感性分析、结构冗余度分析、历史损伤数据分析以及安全系数分析,确定加权因子的分配;其中,所述桥梁损伤模型为; 其中,Wσ,it′是应力损伤量化指标加权因子,Wε,it′是应变损伤量化指标加权因子,WΔL,it′是位移损伤量化指标加权因子,I总t是损伤累计值,t为不同时间点或者时间段;采用所述有限元分析软件对应用有荷载分布图的桥梁结构有限元模型在不同荷载作用下的动态响应分析,获得桥梁在荷载作用下的应力、应变和位移;所述桥梁在荷载作用下的应力、应变和位移和设计标准对比,识别可能的损伤区域,并将损伤识别的结果转化为损伤量化指标;其中,应力损伤量化指标计算为其中,所述Dσ,i是应力损伤量化指标,σ是应力,σ实测是实测的最大应力值,σ限值是设计应力限值,i表示不同监测点;应变损伤量化指标计算为:其中,所述Dε,i是应变损伤量化指标,ε是应变,ε实测是实测的最大应变值,ε限值是设计应变限值,i表示不同监测点;位移损伤量化指标计算为:其中,所述DΔL,i是位移损伤量化指标,ΔL是位移,ΔL实测是实测的最大位移值,ΔL限值是设计允许的最大位移限值,i表示不同监测点。
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