【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程，尤其涉及一种桥梁结构的实时监测和预警方法及平台。
技术介绍
1、桥梁是重要的交通基础设施，其安全性直接关系到行车和行人的安全。回顾国内外桥梁坍塌损毁的事件，根据其事故成因有认知不足、设计施工缺陷、自然灾害、管理养护不周等。这些事故提醒着桥梁工程师要以高度的责任感来完成桥梁的建设以及长期的维护工作，确保桥梁质量安全。监测桥梁结构以及时发现潜在的结构问题，采取相应的维修和加固措施，以确保桥梁的安全性。传统的桥梁结构监测方法依赖于定期的人工检查或静态传感器的安装，在监测效率和实时性方面存在一定的局限性。另外，传统的监测方法难以实时准确地评估桥梁结构的健康状况，往往只能在事故发生后才能发现问题，导致了安全隐患和维修成本的增加。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提出了一种桥梁结构的实时监测和预警方法及平台，以解决至少一个上述技术问题。
2、本申请提供了一种桥梁结构的实时监测和预警方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：获取桥梁结构数据以及桥梁天气数据；
4、步骤s2：根据桥梁结构数据以及桥梁天气数据进行桥梁应力计算，得到桥梁结构应力数据；
5、步骤s3：根据桥梁结构应力数据进行桥梁结构形变预估，得到桥梁结构形变预估数据；
6、步骤s4：根据桥梁天气数据获取相应的桥梁天气图像数据，并根据桥梁天气图像数据进行桥梁形变特征提取，得到桥梁形变特征数据；
7、步骤s5：根据桥梁形变特征数据以及桥
8、本专利技术中通过获取桥梁结构数据和天气数据，能够实现对桥梁结构状态的实时监测，包括结构应力和形变等参数。通过对桥梁结构应力和形变数据进行分析和评估，能够及时发现结构的异常变化或潜在问题，从而提前预警发生的安全隐患。通过结合桥梁结构应力数据和天气数据进行应力计算和形变预估，能够对桥梁未来的状态进行准确预测，有助于制定有效的维护和修复计划。利用桥梁天气图像数据进行形变特征提取，反映桥梁的形变情况，包括存在的裂缝、变形等问题。通过形变一致性评估，结合形变特征数据和结构形变预估数据，能够对桥梁结构的健康程度进行评估，为维护和保养提供重要参考。随着使用时间的增加，桥梁结构的内部损耗往往难以及时跟踪，特别对于极端天气或者长时间较大的负载情况下，对于桥梁变形问题的及时跟踪更为重要，本专利技术通过对结合应力分析以及图像变形程度的联系以及比较，实现当图像变形不符合应力分析的结果时，可以视为当前桥梁结构出现内部问题，以进行及时性的预警作业，从而减少由于桥梁结构安全问题导致的人民生命财产损失的发生。
9、优选地，其中桥梁结构应力数据包括第一桥梁结构应力数据以及第二桥梁结构应力数据，步骤s2具体为：
10、步骤s21：根据桥梁结构数据以及桥梁天气数据进行静态桥梁应力计算，得到第一桥梁结构应力数据；
11、步骤s22：根据桥梁结构数据进行三维模型构建，得到桥梁结构三维模型；
12、步骤s23：根据桥梁结构三维模型进行静态应力处理，得到桥梁结构静态应力数据；
13、步骤s24：根据桥梁天气数据以及桥梁结构三维模型进行动态应力计算，得到桥梁结构动态应力数据；
14、步骤s25：根据桥梁结构动态应力数据以及桥梁结构静态应力数据进行材料特性处理，得到第二桥梁结构应力数据。
15、本专利技术中通过步骤s21至s24，该方法能够综合考虑桥梁结构在静态和动态工况下的应力情况，使得得到的结构应力数据更全面和准确。通过步骤s22，建立桥梁结构的三维模型，有助于更好地模拟桥梁的实际工作状态，提高了应力计算的精度和可靠性。步骤s24对桥梁结构的动态应力进行计算，考虑了外部载荷的动态变化对结构的影响，为分析桥梁在不同工况下的应力提供了重要数据。步骤s25对动态应力数据和静态应力数据进行材料特性处理，可能包括材料的非线性特性、弹性模量的变化等，使得得到的第二桥梁结构应力数据更加符合实际工程需求。本专利技术结合静态的应力以及动态的模型计算，实现不同维度的桥梁结构应力计算。
16、优选地，步骤s21中静态桥梁应力计算具体为：
17、
18、
19、n＝r1+r2+rp+p(x)；
20、
21、σ为第一桥梁结构应力数据，m为桥梁截面弯矩数据，n为桥梁截面轴向力数据，s为桥梁截面抵抗矩数据，a为桥梁截面横截面积数据，x为桥梁结构数据中的弯矩起点数据，q(x)为桥梁天气数据对应的预设的外部载荷数据，δ为截面位置变量数据，r1为桥梁支座水平反力数据，r2为桥梁支座竖直反力数据，rp为桥梁桥墩反力数据，p(x)为桥梁天气数据对应的预设的外部载荷数据在梁轴线投影数据，b为桥梁结构数据中的截面宽度数据，h为桥梁结构数据中的截面高度数据，π为圆周率项，d为桥梁结构数据中的截面直径数据。
22、本专利技术中提供的计算方法考虑了桥梁截面形状、外部载荷、支座反力等多种因素对桥梁应力的影响，使得计算结果更加全面准确。该方法适用于各种不同形状的桥梁截面，包括矩形截面和圆形截面，具有较强的通用性。该方法结合了桥梁结构数据和天气数据，能够根据实际情况计算桥梁的应力情况，具有较高的适用性和准确性。该方法基于静力学原理，利用了桥梁结构和材料的基本性质，计算结果具有较高的可靠性和合理性。
23、优选地，步骤s22具体为：
24、根据桥梁结构数据进行基础结构创建，得到桥梁基础结构模型；
25、根据桥梁结构数据中的部件参数数据对桥梁基础结构模型进行结构细化处理，得到桥梁结构细化模型；
26、根据桥梁结构数据中的材料参数数据对桥梁结构细化模型进行材料属性添加，得到桥梁结构材料属性模型；
27、获取桥梁边界条件数据，并根据桥梁边界条件数据对桥梁结构材料属性模型进行约束添加，得到桥梁结构三维模型。
28、本专利技术中通过对桥梁结构进行细化处理，可以更准确地反映实际的结构形态和构造特征，从而提高模型的精度和可靠性。将桥梁结构的材料属性添加到模型中，可以更真实地模拟不同材料的行为特性，有助于更准确地分析结构的响应和性能。根据桥梁的边界条件数据对模型进行约束添加，可以有效地模拟结构受到的外部约束和边界条件，提高了模型的仿真效果和可信度。通过构建精细化的结构模型，可以更有效地进行工程分析和计算，为后续的应力分析、变形预测等工作提供可靠的基础数据，有助于提高分析效率和准确性。
29、优选地，步骤s23具体为：
30、对桥梁结构三维模型进行有限元划分，得到桥梁结构划分模型；
31、对桥梁结构划分模型进行静态应力处理，得到桥梁结构静态应力数据。
32、本专利技术中通过有限元方法对桥梁结构进行划分，可以将复杂的结构分解为简单的单元，更好地模拟实际结构的行为，并提高了计算的准确性和可靠性。对划本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桥梁结构的实时监测和预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中桥梁结构应力数据包括第一桥梁结构应力数据以及第二桥梁结构应力数据，步骤S2具体为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S21中静态桥梁应力计算具体为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S22具体为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S23具体为：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S24具体为：
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S25具体为：
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4具体为：
10.一种桥梁结构的实时监测和预警平台，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的桥梁结构的实时监测和预警方法，该桥梁结构的实时监测和预警平台包括：
【技术特征摘要】
1.一种桥梁结构的实时监测和预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中桥梁结构应力数据包括第一桥梁结构应力数据以及第二桥梁结构应力数据，步骤s2具体为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s21中静态桥梁应力计算具体为：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s22具体为：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s23具体为：<...
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