【摘要】 一种大跨度轨道交通桥梁损伤识别方法，步骤如下：①在待检测的桥梁上安装传感器，测量在轨道车辆通过时的激励下大跨度桥梁的动载响应信号，传感器上的信号被读入计算机；②建立被检测桥梁的基准桥梁数值模型与轨道车辆数值模型。③初始化基准桥梁数值模型与轨道车辆数值模型组成的耦合动力分析系统，采用显式积分方法对该系统进行求解，对照传感器的安装位置，读取基准桥梁数值模型在相应位置的模拟动载响应信号。④通过多尺度小波包分析方法求解桥梁监测得到的动载响应信号和数值仿真计算得道的模拟动载响应信号的能量谱，并识别指标进行损伤识别。本发明提高了桥梁损伤识别的精度，不影响桥梁结构的正常使用。。微信 【专利类型】发明授权 【申请人】上海交通大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】200240 上海市闵行区东川路800号 【申请人地区】中国 【申请人城市】上海市 【申请人区县】闵行区 【申请号】CN200810038194.9 【申请日】2008-05-29 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101281117B 【公开公告日】2010-06-02 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101281117B 【授权公告日】2010-06-02 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G01N19/00; G01M7/00; G06F19/00 【发明人】杜新光; 金先龙; 陈向东; 张晓敏; 沈建奇 【主权项内容】1.一大跨度轨道交通桥梁损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，在待检测的桥梁上安装传感器，测量在轨道车辆通过时的激励下大跨度桥梁的动载响应信号，传感器上的信号经过信号调理设备、数据采集卡被读入计算机； 所述的传感器为加速度传感器，用于测量轨道车辆通过时桥梁的垂向振动加速度，传感器的布设方式为沿桥梁纵向中心轴线均布m个，m为大于1的自然数，这样桥面将被划分为m-1个标准损伤识别区域； 步骤二，根据检测桥梁和轨道车辆的构件的空间位置、几何尺寸、材料特性以及连接形式，采用有限元技术建立基准桥梁数值模型与轨道车辆数值模型，其中车轮与轨道之间的耦合作用采用三维动态接触的方法建模，由基准桥梁数值模型与轨道车辆数值模型组成的耦合动力分析系统，实际测量的桥梁动载响应信号提供标准比较信号； 所述的基准桥梁数值模型，经过校验与修正后，其固有频率和振型模态参数与被检测桥梁在健康状态的实验分析结果吻合，能正确反映轨道车辆通过时各构件的应力与变形结果，符合实际桥梁的动力学特征； 所述的轨道车辆的数值模型由车体、转向架和轮对这些多刚体组成，其一系悬挂装置和二系悬挂装置的阻尼均作为线性粘滞阻尼来处理，各刚体之间的连接为弹性连接，整车具有浮沉、横摆、摇头、点头、测滚，共有27个自由度； 步骤三，根据实际的轨道车辆载重、车速和轨道不平顺边界条件来初始化基准桥梁数值模型与轨道车辆数值模型组成的耦合动力分析系统，采用显式积分方法对该系统进行求解，对照实际桥梁中传感器的安装位置，读取基准桥梁数值模型在相应位置的模拟动载响应信号； 步骤四，将实际测量的动载响应信号作为桥梁损伤与否的判别信号，将耦合动力分析求解得到的模拟动载响应信号作为实际测量的桥梁动载响应信号的比较信号，并采用多尺度小波包分解法分别进行多尺度分解，计算各分解频段下各监测点的小波包能量谱和桥梁损伤定位指标，如果损伤定位指标为0，则桥梁未出现损伤，否则，判定桥梁出现损伤，发出警报，并按照损伤定位指标确定损伤部位； 所述的损伤定位指标为： 式中，i为出现损伤的监测位置，j为信号分解的频段； Δi，j＝Es(i，j)-Ed(i，j)在第i监测点，第j频段的能量差； Es(i，j)为基准桥梁数值模型输出的模拟动载响应信号在第i监测点第j频段的小波包能量； Ed(i，j)为被检测桥梁实际测量的动载响应信号在第i监测点第j频段的小波包能量。 【当前权利人】上海交通大学 【当前专利权人地址】上海市闵行区东川路800号 【统一社会信用代码】1210000042500615X0 【引证次数】3.0 【被引证次数】3 【他引次数】3.0 【被他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】68
