发明名称 一种桥梁动态挠度测量方法
摘要 本发明公开一种桥梁动态挠度测量方法,该方法的步骤包括:根据桥梁结构类型确定挠度测点,并于各测点安装压力变送器及加速度传感器;收集各测点连通管内液体压力及各测点的加速度数据;数据处理单元接收上述数据,并依据数据模型一对上述采集的数据进行处理,得到各测点的动态挠度。本发明测量方法测量桥梁的动态挠度精度高。
申请公布号 CN103292774A 申请公布日期 2013.09.11
申请号 CN201310214085.9 申请日期 2013.05.31
申请人 广州大学 发明人 刘夏平;孙卓;杨红
分类号 G01B21/32(2006.01)I;G01M5/00(2006.01)I 主分类号 G01B21/32(2006.01)I
代理机构 广州市越秀区海心联合专利代理事务所(普通合伙) 44295 代理人 马丽丽
主权项 一种桥梁动态挠度测量方法,其特征在于,包括以下步骤:1)系统布设将连通管沿桥梁梁体纵向铺设并固定于梁体上,水箱固定于受结构振动影响较小的部位或不受结构振动影响的部位;根据桥梁结构类型确定挠度测点,于测点同一断面布设压力变送器和加速度传感器,其中压力变送器测量连通管内液体压力,加速度传感器测量桥梁或连通管的加速度;2)数据采集通过压力变送器得到各测点通管管壁的初始压强,某一时点通管管壁的静态压强;通过加速度传感器得到同一时点各测点的加速度;3)数据处理数据处理单元接收上述数据,并依据数据模型一对上述采集的数据进行处理,得到各测点的动态挠度;数据模型一为udi,t=ui,t‑uai,t <mrow> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>0</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>&rho;g</mi> </mfrac> </mrow> <mrow> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>ai</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>ai</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mi>&rho;g</mi> </mfrac> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>ai</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>&rho;</mi> <mo>&times;</mo> <mo>[</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mn>4</mn> </mfrac> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> <mo>-</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>i</mi> </munderover> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>a</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mi>g</mi> </mrow> </mfrac> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> <mo>]</mo> </mrow> <mrow> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>y</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> </mfrac> </mrow>其中,(xo,yo)为位于连通管与水箱其中一个相连处正下方连通管的坐标,(xn+1,yn+1)为位于连通管与水箱另一个相连处正下方连通管的坐标,测点从(xo,yo)至(xn+1,yn+1)按顺序进行编号,即测点1、测点2、测点3、…、测点n,(xi,yi)为各测点i(i=1,2,3,…,n)的坐标;udi,t为i测点在t时刻动态挠度量;ui,t为测点i在t时刻静态挠度量,uai,t为i测点在t时刻虚拟挠度增量;Pi,t为测点i在t时刻通管管壁的静态压强;Pi,0为i测点的初始压强;n为设定测点的数量;ρ为连通管内液体的密度;g为重力加速度;Pai,t为测点i在t时刻由结构振动引起的附加压强量值。
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