專利名稱：一種荷載位置與橋梁響應關系的測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測試方法，特別是一種荷載位置橋梁響應關系的測試方法。
背景技術：
目前國內(nèi)對荷載位置與橋梁響應關系的一般測試方法是根據(jù)車輛通載的時間估算一下移動荷載的平均速度，根據(jù)時間——平均速度——橋梁結構響應之間的對應關系，粗略地估算出移動荷載位置與橋梁結構響應之間的對應關系曲線。這往往存在很大的偏差，不能精確提供移動荷載位置與橋梁結構響應之間的匹配關系。國外，如美國橋梁診斷公司BDI的“STS-WiFi工程結構無線測試系統(tǒng)”可以利用測試的方式獲取橋上移動荷載位置與橋梁結構響應之間一一對應關系。該測試系統(tǒng)中包含了 “載荷位置指示儀Auto Clicker”。該指示儀安裝在汽車前軸中心上方的擋泥板上，回射靶夾于前輪鋼圈上，用于記錄車輪轉動。每次回射靶通過傳感器，板載無線電裝置便傳送一個信號至安裝于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上的接收器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就在數(shù)據(jù)流上加一個標記。根據(jù)車輪周長，將數(shù)據(jù)記錄的時間函數(shù)轉化為車輛的位置函數(shù)。該套設備所測試橋上移動荷載位置的最小分辨率為汽車前輪的周長。由于輪胎氣壓的差異，導致輪胎周長的變化，致使該套設備所提供測試方法的測試精度也不高。此外，該載荷位置指示儀由于安裝在汽車上，只能通過無線傳輸?shù)姆绞絹磉M行測試，不能簡單地與現(xiàn)有設備，特別是傳統(tǒng)的有線測試儀器設備進行組合，且往往存在不同步的問題。為了實現(xiàn)同步測試，就必須購買整套測試設備，勢必造成大量的資金投入。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服背景技術的不足，提供一種荷載位置與橋梁響應關系的測試方法，使用這種方法獲得的數(shù)據(jù)更為精確。為了解決上述技術問題，本發(fā)明包括以下步驟
A，橋梁表面間隔設置2個以上應變傳感器，并與動態(tài)應變采集模塊連接，用于獲取橋梁的應變數(shù)據(jù)；
B，在橋梁底部間隔設置2個以上撓度傳感器，并與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于獲取橋梁的撓度數(shù)據(jù)；
C，在橋頭或橋尾設置一個激光測距傳感器，激光測距傳感器與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于測量荷載的位置；
D，將動態(tài)應變傳感器、撓度傳感器和激光測距傳感器與計算機連接，計算機根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)生成荷載位置與橋梁響應關系的曲線圖。由本發(fā)明的優(yōu)點是，測試精度比較高，所獲得的移動荷載位置與橋梁結構響應之間一一對應關系的匹配程度高，同步性好，資金投入少，操作簡單。
圖I為測試方法原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。如圖I所示，本發(fā)明包括以下步驟
A，橋梁表面間隔設置2個以上應變傳感器，并與動態(tài)應變采集模塊連接，用于獲取橋梁的應變數(shù)據(jù)；
B，在橋梁底部間隔設置2個以上撓度傳感器，并與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于獲取橋梁的撓度數(shù)據(jù)； C，在橋頭或橋尾設置一個激光測距傳感器，激光測距傳感器與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于測量荷載的位置；激光測距傳感器其輸出信號應具有Γ20πιΑ的模擬信號，測試量程一般要大于被測橋梁的長度，采樣頻率一般應大于100Hz，測量精度可以根據(jù)需要選用不同的傳感器。如果結構響應測試儀器本身具有電流測量模塊，則直接將激光測距傳感器的信號線接入測試儀器；如果沒有電流測量模塊，則需要在激光測距傳感器信號線末端增加標準電阻，將電流信號轉換為電壓信號；
D，將動態(tài)應變傳感器、撓度傳感器和激光測距傳感器與計算機連接，計算機根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)生成荷載位置與橋梁響應關系的曲線圖。計算機獲得的數(shù)據(jù)生成荷載位置與橋梁響應關系的計算方法是所述激光測距傳感器測得的信號，即橋上荷載位置信號的時域函數(shù)可以定義為x=f(t)，其中t為時間變量，X為移動荷載位置變量值。如果把式中的荷載位置X看作自變量，把時間t看作應變量，那么按照函數(shù)概念，則可以得到一個新的函數(shù)，這個函數(shù)即為荷載位置變量時域函數(shù)的反函數(shù)，記作 =Φ (X)。所述應變傳感器與撓度傳感器獲得的數(shù)據(jù)，即橋梁響應時域函數(shù)可定義為W=g(t)，將 =Φ (χ)式中移動荷載位置t值
代入函數(shù)W=g(t)中，即可得到橋上荷載位置與橋梁響應--對應關系的曲線函數(shù)W=g[ Φ
(x)]。
權利要求
1.一種荷載位置與橋梁響應關系的測試方法，其特征在于，包括以下步驟 A，橋梁表面間隔設置2個以上應變傳感器，并與動態(tài)應變采集模塊連接，用于獲取橋梁的應變數(shù)據(jù)； B，在橋梁底部間隔設置2個以上撓度傳感器，并與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于獲取橋梁的撓度數(shù)據(jù)； C，在橋頭或橋尾設置一個激光測距傳感器，激光測距傳感器與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于測量荷載的位置； D，將動態(tài)應變傳感器、撓度傳感器和激光測距傳感器與計算機連接，計算機根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)生成荷載位置與橋梁響應關系的曲線圖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試方法，特別是一種荷載位置的測試方法。包括以下步驟:A，橋梁表面間隔設置2個以上應變傳感器，并與動態(tài)應變采集模塊連接，用于獲取橋梁的應變數(shù)據(jù)；B，在橋梁底部間隔設置2個以上撓度傳感器，并與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于獲取橋梁的撓度數(shù)據(jù)；C，在橋頭或橋尾設置一個激光測距傳感器，激光測距傳感器與動態(tài)撓度采集模塊連接，用于測量荷載的位置;D，將動態(tài)應變傳感器、撓度傳感器和激光測距傳感器與計算機連接，計算機根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)生成荷載位置與橋梁響應關系的曲線圖。
文檔編號G01M99/00GK102866031SQ20121036822
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2012年9月28日
發(fā)明者張軍 申請人:中國人民解放軍63983部隊