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申请/专利权人：重庆交通大学

摘要：本发明公开了一种大跨拱桥服役状态评估方法及系统，涉及拱桥技术领域，包括，首先获取运行条件下过桥车辆荷载引起的桥梁位移实测真实响应，再根据实测真实响应，通过荷载识别算法，实时识别过桥车辆荷载，然后根据大跨拱桥实际拱轴线形，计算过桥车辆荷载下大跨拱桥的理论极限响应，最后通过实测真实响应与理论极限响应的包络对比，评估大跨拱桥的服役状态。本发明利用轻量化卷积神经网络，实时快速识别过桥车辆荷载；并且仅需获取服役环境下大跨拱桥拱轴线形，即可快速获取理论极限响应，实现了大跨拱桥服役状态的快速评估。

主权项：1.一种大跨拱桥服役状态评估方法，其特征在于，具体步骤如下：S1：获取运行条件下过桥车辆荷载引起的桥梁位移实测真实响应；S2：通过荷载识别算法，建立过桥车辆荷载与大跨拱桥结构响应的映射关系，根据所述实测真实响应，实时识别过桥车辆荷载；S3：根据大跨拱桥实际拱轴线形，计算过桥车辆荷载下大跨拱桥的理论极限响应；S4：通过所述实测真实响应与所述理论极限响应的包络对比，评估大跨拱桥的服役状态；所述S2包括：S201：建立大跨拱桥的车桥耦合动力学模型：S202：生成车辆荷载工况，并根据所述车桥耦合动力学模型，获取不同车辆荷载下大跨拱桥的结构响应，利用小波变换将所述结构响应转换为对应的时频图；S203：以所述时频图为输入，对应的车辆荷载作为输出，利用轻量化卷积神经网络建立大跨拱桥结构响应时频图与车辆荷载的映射关系；S204：根据所述实测真实响应，实时识别过桥车辆荷载；所述S3包括：S301：考虑环境温度变化、拱肋损伤影响，基于大跨拱桥真实拱轴线形，构建大跨拱桥服役条件下的几何非线性控制微分方程；S302：根据所述几何非线性控制微分方程，结合样条函数理论和Newton-Raphson法，计算各节点处拱肋竖向位移、水平位移、截面轴力、截面弯矩；S303：计算各节点处截面形心应变和曲率；S304：根据弯矩和曲率的关系，以及轴力和形心应变的关系，迭代计算各节点处的截面真实弯矩和截面真实轴力；S305：根据各节点处所述截面真实弯矩、所述截面真实轴力，计算各节点处截面抗弯刚度、抗压刚度；S306：更新各节点处截面抗弯刚度和抗压刚度，重复步骤S301-S305，直到截面满足内力平衡条件；S307：判断各节点处截面是否发生破坏，若未发生破坏，则施加下一荷载增量步，重复步骤S301-S306；若发生破坏，则输出得到大跨拱桥的极限响应。

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百度查询： 重庆交通大学 一种大跨拱桥服役状态评估方法及系统