專利名稱：一種用于橋梁安全檢查的移動荷載定位方法
技術領域：
本發明涉及橋梁健康檢測領域，尤其涉及一種用于橋梁安全檢查的移動荷載定位 方法。
背景技術：
近幾年來，不斷發生的橋梁坍塌事件，已由偶發事件演變成常態事件，引起了各國 的高度重視。快速、方便的橋梁安全性檢查，對不斷惡化的橋梁發出前期預警顯得極為重要。橋梁的安全性檢查包括橋梁外觀破損檢查、橋梁結構和材料檢測以及橋梁荷載 試驗，而橋梁荷載試驗又包括靜荷載試驗和動荷載試驗。橋梁的正常運營是要能承受各種 大小移動荷載的動力沖擊，因此，橋梁的動荷載試驗才真正反映橋梁的健康狀況。移動荷載對橋梁各部位的動力沖擊是一個非常復雜的過程。溫度、濕度、大地脈動 等都會對橋梁結構的動力響應參數產生影響，但移動荷載的質量、移動速度、頻率等對橋梁 結構的動力參數影響最大。所以，要想從振動響應的時程曲線中正確分析橋梁結構的各種 動力參數，移動荷載在時程曲線中的位置變化是必不可少的。有許多辦法可以確定移動荷載的位置，比如①通過激光儀(或攝像機)與數據采 集儀的連接，確定移動荷載在時程曲線中的入橋和出橋的時刻，從而實現對移動荷載的定 位；②通過正確的橋梁跨中動撓度曲線，實現對移動荷載的正確定位，等等。但是，現有的方 法或者設備笨重、價格昂貴；或者動撓度曲線難以精確刻畫造成定位的誤差較大，而且動撓 度曲線的獲得也是非常困難的。本質上，豎向速度響應的積分為幅度響應。由于實際采集信號不可避免存在大量 干擾，尤其是橋梁振動響應信號屬于高噪聲、高干擾信號，這已是不爭的事實。直接在時域 上進行積分，事實證明無法得到幅度響應信息，更得不到動撓度信息。
發明內容
本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種豎向速度響應中移動荷載的定位方 法，無需額外增加采集設備，只是利用現有數據進行快速計算即可。為了實現上述的目的，采用如下的技術方案
一種用于橋梁安全檢查的移動荷載定位方法，包括以下步驟
(1)橋梁跨中放置豎向速度傳感器；
(2)移動荷載通過橋梁時，傳感器記錄其跨中豎向加速度響應時程信號；
(3)通過傅里葉變換將信號ζ⑴對應到頻率域空間中，記為 F(X,oj)；
(4)選擇權函數孖(勸，對F(x， )進行加權，記為HF(x, )
(5)對HF(x, )進行傅里葉逆變換，將信號返回時域空間，記為F-1HF(XJ)；
3(6)信號中移動荷載在跨中時刻的確定。
上述方案中，所述的傅里葉變換
權利要求
1.一種用于橋梁安全檢查的移動荷載定位方法，其特征在于包括以下步驟(1)橋梁跨中放置豎向速度傳感器；(2)移動荷載通過橋梁時，傳感器記錄其跨中豎向加速度響應時程信號；(3)通過傅里葉變換將信號ζ⑴對應到頻率域空間中，記為 ^(χ,ω)；(4)選擇權函數,對F(x， )進行加權，記為HF(x, )；(5)對進行傅里葉逆變換，將信號返回時域空間，記為F—1HF(Xi)；(6)信號中移動荷載在跨中時刻的確定。
2.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于所述的傅里葉變換
3.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于所述的權函數由傳感器參數所 提供的傳感器低頻損失曲線參數得到，權函數
4.根據權利要求3所述的定位方法，其特征在于所述的下限截止頻率=0.01，所述 的上限截止頻率=1。
5.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于所述的加權
6.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于所述的傅里葉逆變換
7.根據權利要求1所述的定位方法，其特征在于所述的跨中時刻
全文摘要
本發明提供了一種用于橋梁安全檢查的移動荷載定位方法，利用既有的跨中豎向速度響應時程信號，確定移動荷載在時程曲線中的位置。無需添置額外的專用設備，使橋梁檢測成本下降，橋梁動力響應參數的分析更加簡單、明了、快捷。通過如下步驟實現對橋梁跨中豎向加速度響應時程信號進行傅里葉變換，將時間域上的信號對應到頻率域空間，記為；選擇權函數，對進行加權，記為；對施行傅里葉逆變換，將頻率域中的信號返回到時域空間，記為；通過確定信號中移動荷載在跨中的時刻。本發明對橋梁承載能力測試設備的簡化、降低測試費用具有重要意義。
文檔編號G01B21/00GK102080955SQ20101057023
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者畢寧 申請人:中山大學