申请/专利权人：四川农业大学

申请日：2023-11-22

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117574110B

主分类号：G06F18/21

分类号：G06F18/21;G06F18/213;G06N3/084;G06N3/048;G06F17/10;G01M5/00;G01B21/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.03.08#实质审查的生效;2024.02.20#公开

摘要：本发明公开了一种全域桥梁损伤快速识别方法、装置及介质，所述方法包括：根据载荷的作用位置，通过损伤前后的结构响应确定初步损伤区域，所述载荷为校准车辆按照设定速度在桥上各个车道驶过的载荷；根据结构响应与损伤信息之间的关系建立神经网络，所述神经网络以结构应变响应峰值作为输入变量，损伤位置信息和损伤程度作为输出变量，根据初步损伤区域中的结构响应，基于所述神经网络，对初步损伤区域进行最终损伤识别，获取损伤位置信息和损伤程度。本发明能够精确快速的识别全域桥梁上潜在的桥梁损伤，为桥梁结构健康监测提供依据。

主权项：1.一种全域桥梁损伤快速识别方法，其特征在于，所述方法包括：根据载荷的作用位置，通过损伤前后的结构响应确定初步损伤区域，所述载荷为校准车辆按照设定速度在桥上各个车道驶过的载荷；根据结构响应与损伤信息之间的关系建立神经网络，所述神经网络以结构应变响应峰值作为输入变量，损伤位置信息和损伤程度作为输出变量，根据初步损伤区域中的结构响应，基于所述神经网络，对初步损伤区域进行最终损伤识别，获取损伤位置信息和损伤程度；所述根据载荷的作用位置，通过损伤前后的结构响应确定初步损伤区域，具体包括：计算具有n个车轴的车辆以速度v匀速从桥梁驶过时的第m个单元的应变响应；根据第m个单元的应变响应计算对应截面的应变横向分布比值；根据所述应变横向分布比值确定损伤主梁；根据所述损伤主梁中各个单元的应变响应同相同荷载作用下健康状态的应变响应差值，确定初步损伤区域；所述计算具有n个车轴的车辆以速度v匀速从桥梁驶过时的第m个单元的应变响应，具体包括：将单轴移动车辆荷载作为一个集中力，当一个集中力以速度v匀速从桥梁上驶过时，移动集中力的位置则表示为xt＝vt；对于桥梁上的xa处，该位置的应变影响线转换为随移动荷载位置变化的函数，表示为： 其中，εt是应变时程函数；EI是健康状态下截面抗弯刚度；h截面中性轴高度；当具有n个车轴的车辆以速度v匀速从桥梁驶过时，第m个单元的应变响应εTt表示为： 其中，εkt表示车辆荷载第k轴引起的应变响应，Dk表示车辆的第k轴与第1轴之间的距离，Pk表示车辆荷载第k轴的轴重，k表示车的轴数，n代表车辆的总轴数；根据第m个单元的应变响应计算对应截面的应变横向分布比值，具体包括：当一移动荷载作用在某一车道上时，根据第i监测截面上安装的传感器采集的结构响应计算该截面的应变横向分布比值： 其中，j表示第j片梁，i表示监测截面，εTij为j片梁上i截面处的应变，b为主梁的数目；当车辆行驶在j片梁且未到达第m个单元时，根据公式1.1，第m个单元的应变时程表示为： 对于第j片梁的第m单元，单元发生损伤时用α表示损伤程度，代表了j片主梁上第m个单元损伤时的弹性模量，其中d代表损伤状态，α在0到1之间，0表示单元没有损伤，1代表单元刚度完全退化；将公式1.4代入公式1.2，校准车辆荷载作用下第j片梁第m个单元的损伤状态下的应变响应表示为： 其中，εTtd表示损伤状态下的应变响应；损伤状态下横向截面的TSR为： 根据公式1.6，应变横向分布改变量TSRCij表示为： 其中，TSRCij为监测截面i上主梁j的应变横向分布改变量；所述根据所述应变横向分布比值确定损伤主梁，具体包括：假设所有主梁没有发生损伤TSRCij值为0，TSRCij值不为0的主梁被确定为损伤主梁；所述根据所述损伤主梁中各个单元的应变响应同相同荷载作用下健康状态的应变响应差值，确定初步损伤区域，具体包括：当校准车辆从第j片梁驶过时，将各个单元的应变响应同相同荷载作用下健康状态的应变响应差值表示为： P＝P1+P2+…Pn1.9其中，是j片损伤主梁上损伤单元m的应变差值，时间t是车辆等效合力P作用在损伤主梁每一个单元中间位置所对应的时间，车辆等效合力P大小等于所以车轴轴重之和，车辆等效合力P的作用位置是车辆各个车轴的中央；将值最大的单元周边的设定区域确定为初步损伤区域。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川农业大学 全域桥梁损伤快速识别方法、装置及介质

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD