【技术实现步骤摘要】
本申请涉及桥梁评估，具体涉及一种空心板梁桥铰缝损伤评估方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、装配式空心板梁桥采用空心板作为主要的梁体结构，具有可预制、施工效率高、构造简单和经济环保等优势。以国内某省为例，近年来新建的144座轻量化监测系统桥梁中，空心板梁桥数量占比最多，为31.9%，远大于整体式箱梁桥、拱桥、刚构桥等其他结构形式桥梁。钢筋混凝土空心板跨径为6m、8m，近年已经较少采用，预应力空心板跨径尺寸多为13m、16m、20m、25m、30m，有简支和简支转连续两种，底板宽度大多为99cm、124cm；铰缝按尺寸大小分为小铰缝和深铰缝，小铰缝的企口预留尺寸较小，不易振捣，施工质量难以保证，此外，梁板之间预埋的连接钢筋较少，有时甚至不设连接钢筋，抗拉能力较低，导致横向连接效果较弱。空心板梁桥由于结构的横向联系（铰缝），必然会使所有主梁不同程度地参与工作，并且随着载荷作用位置的变化，某根主梁所承担的载荷也随之发生变化。在空心板梁桥在服役期间，由于设计或施工原因，或者由于超限车辆的反复作用，容易致使铰缝纵向开裂，结构整体刚度降低，竖向剪力传递逐步失效，造成单梁受力，严重危机桥梁安全和耐久性，如何监测和评估空心板梁桥铰缝的损伤程度成为了目前亟待解决的技术问题。
2、相关技术中，对于空心板梁桥铰缝的检测多采用可视检查，然而可视检查受主观因素和经验的影响较大，由交通运输部于2011年发布的《公路桥梁技术状况评定标准》（jtg/t h21-2011）为目前现行的公路桥梁工程行业推荐性标准（见网址“https://xxgk.mo
3、学者们对该问题展开了相关研究，提出了一系列铰缝损伤定量评估方案。根据大量实桥经验，检测人员发现结合现场查验的铰缝开裂宽度、铰缝深度、渗水情况、混凝土剥落程度等指标所确定的铰缝损伤评估结论更具可信度，为了方便将铰缝损伤程度划分不同等级，检测人员通常根据桥梁检测报告给出量化的铰缝损伤经验评估指标，再将量化的铰缝损伤经验评估指标划分为不同损伤等级，如轻微损伤、中度损伤、重度损伤等，每个等级对应不同的修复措施和养护要求，以确保桥梁结构的安全性和耐久性。然而，在实际应用中，该评估方法的实施仍高度依赖于一线检测人员的主观判断和现场检测工作，评定人员则需根据检测人员收集的各指标情况，完成损伤定量评定；该过程需要检测人员对各指标进行大量现场测量，实施成本高、操作不便，为了确保评定的客观性和准确性，避免人为主观因素带来的判断误差，检测人员需要进行多次现场查验，从而投入大量的人力、物力和财力；其次，某些现场测量工作需要在桥梁上进行，会对交通造成一定的影响，甚至需要中断交通，给社会带来不便。
4、另有部分学者通过桥梁振型反演铰缝损伤，然而桥梁模态测试传感器易受噪声干扰，且成本较高；也有部分学者开展了基于挠度监测的空心板梁桥铰缝传力性能评估研究，但是一般仅考虑铰缝相邻板块的相对位移比，未考虑跨径、板宽、铰缝形式等对结构损伤的影响。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本申请提出一种新的空心板梁桥铰缝损伤评估方法、系统及存储介质，仅需监测板梁位移，现场实施难度低、评估效率高，该评估方法同时考虑了铰缝和板梁的损伤，能够更加全面地反应空心板梁桥服役状态，给桥梁养护决策提供支撑。
2、一种空心板梁桥铰缝损伤评估方法，包括如下步骤：
3、s1，分别在目标车道的铰缝两侧板梁处安装位移传感器，通过位移传感器测得铰缝两侧板梁的位移数据，根据位移数据的线性关系确定第i条铰缝的相邻板梁相关系数di；
4、s2，选取若干座板宽和/或跨径不同的空心板梁桥，已知空心板梁桥宽度、空心板梁跨径、铰缝修正系数、相邻板梁相关系数di，结合桥梁检测报告评估结果构建空心板梁桥的铰缝损伤评估模型：
5、；
6、式中，表示第i条铰缝的铰缝损伤经验评估指标，根据桥梁检测报告确定；b表示空心板梁宽度，单位为cm；l表示空心板梁跨径，单位为m； γ表示铰缝修正系数；αb表示空心板梁宽度为b的板宽修正系数，为无量纲参数；βl表示空心板梁跨径为l的跨径修正系数，为无量纲参数；
7、反演得到不同板宽和/或跨径的空心板梁桥对应的板宽修正系数αb以及跨径修正系数βl；
8、s3，构建待评估铰缝的铰缝损伤评估指标：
9、；
10、式中，表示第i条铰缝的铰缝损伤评估指标；
11、s4，根据第i条铰缝的铰缝损伤评估指标确定待评估铰缝的铰缝损伤预警级别。
12、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s1的位移传感器安装在目标车道的铰缝两侧板梁的梁底跨中断面。
13、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s1根据所述位移传感器测量的实时位移数据计算所述相邻板梁相关系数di：
14、；
15、式中，di表示第i条铰缝的相邻板梁相关系数；定义第i条铰缝左右侧分别为第n片和第n+1片板梁，表示第i条铰缝右侧板梁在t时刻的左下端位移，表示第i条铰缝左侧板梁在t时刻的右下端位移，i∈[1,n]，n为铰缝的数量。
16、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s1根据所述位移传感器测量的历史位移数据拟合所述相邻板梁相关系数di；具体包括如下内容：
17、选取时间区间[0,t]内第i条铰缝两侧板梁的历史位移数据序列，构建第i条铰缝两侧板梁位移量的线性一次方程：
18、；
19、式中，定义第i条铰缝左右侧分别为第n片和第n+1片板梁，表示第i条铰缝右侧板梁的左下端位移，表示第i条铰缝左侧板梁的右下端位移，i∈[1,n]，n为铰缝的数量；
20、根据历史位移数据序列拟合得到斜率ki，斜率ki即第i条铰缝的相邻板梁相关系数。
21、优选的，滤除历史位移数据序列中位移绝对值小于0.5mm的数据点，以滤除微小波动引起的位移。
22、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s2的铰缝修正系数取值如下：
23、当铰缝深度不超过22cm、最宽处不超过15cm时，取 γ=1.2；当铰缝深度大于22cm、最宽处大于15cm时，取 γ=1.0。
24、在第一方面的一种可能的实现方式中，步骤s2的空心板梁宽度b、空心板梁跨径l的典型尺寸包括空心板梁跨径l=13m、16m、20m、25m、30m，空心板梁宽度b=99cm、124cm；
25、针对上述典型尺寸的不同组合，所述板宽修正系数αb和跨径修正系数βl的取值如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S1中，所述位移传感器安装在目标车道的铰缝两侧板梁的梁底跨中断面。
3.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S1中，根据所述位移传感器测量的实时位移数据计算所述相邻板梁相关系数Di：
4.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S1中，根据所述位移传感器测量的历史位移数据拟合所述相邻板梁相关系数Di；具体包括如下内容：
5.根据权利要求4所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，滤除历史位移数据序列中位移绝对值小于0.5mm的数据点。
6.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S2中，当铰缝深度不超过22cm、最宽处不超过15cm时，取γ=1.2；当铰缝深度大于22cm、最宽处大于15cm时，取γ=1.0。
7.根据权利要求6所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S2中，所述空心板梁宽度
8.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤S4中，所述铰缝损伤预警级别包括4级，具体分级如下：
9.一种用于执行如权利要求1-8任一所述空心板梁桥铰缝损伤评估方法的系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-8中任意一项所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤s1中，所述位移传感器安装在目标车道的铰缝两侧板梁的梁底跨中断面。
3.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤s1中，根据所述位移传感器测量的实时位移数据计算所述相邻板梁相关系数di：
4.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤s1中，根据所述位移传感器测量的历史位移数据拟合所述相邻板梁相关系数di；具体包括如下内容：
5.根据权利要求4所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，滤除历史位移数据序列中位移绝对值小于0.5mm的数据点。
6.根据权利要求1所述的空心板梁桥铰缝损伤评估方法，其特征在于，步骤s2中，当铰...
【专利技术属性】
技术研发人员：何连海，徐一超，邓晓隆，马威，张宇峰，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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