一种基于模态当量标准化的桥梁性能异常预警方法

    公开(公告)号:CN114969638B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202210579441.6

    申请日:2022-05-26

    IPC分类号: G06F17/15 G06F17/16 G08B21/18

    摘要: 本发明属于桥梁健康监测领域,提出了一种基于模态当量标准化的桥梁性能异常预警方法。首先,定义桥梁模态基准数据库;然后,基于邻近性度量实现基准库中每个模态特征的k近邻样本的自动化搜索与邻域集合构造;其次,计算局部化邻域集合的均值和标准差并进行标准化处理,以实现数据全局统计量的当量表征;再次,基于慢特征分析提取模态当量值中表征结构动态性的慢变特征;最后,构造基于桥梁模态慢特征的异常预警统计量并确定其合理阈值。本发明无需环境测量数据即可实现原始模态数据的高斯化和线性化,解决了环境时变效应引起的模态数据的非高斯性和模态变量间非线性相关问题,对桥梁性能异常预警具有重要工程实用价值。

    一种基于定期监测数据的高铁桥梁刚度无监督评估方法

    公开(公告)号:CN118278193A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410390945.2

    申请日:2024-04-02

    摘要: 一种基于定期监测数据的高铁桥梁刚度无监督评估方法。步骤如下:获取桥梁和列车参数,并提取每天首班列车作用下桥梁弯矩连续跨的各测点挠度时程监测数据;根据各测点挠度时程计算列车最不利轮对位移时程,并求解桥梁最大挠度限值;利用最大测点挠度位置的挠度时程识别桥梁挠度影响线,并虚拟加载最不利工况得到桥梁最大挠度;利用长期监测数据计算每天的桥梁挠度限值和最大挠度响应,并实时对比两者实现桥梁刚度无监督评估。本发明可以基于监测数据定期计算桥梁挠度限值和最不利挠度,进而自动化定期评估任意桥型高铁桥梁的刚度,可用于分析桥梁刚度时变趋势,计算精度高速度快,不干扰高速铁路的正常运营,具备较大的工程应用前景。

    一种基于监测数据的斜拉桥群索索力异常识别定位方法

    公开(公告)号:CN115048998B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210660025.9

    申请日:2022-06-13

    摘要: 本发明公开了一种基于监测数据的斜拉桥群索索力异常识别定位方法,步骤如下:(1)建立群索索力异常敏感特征指标;(2)建立基于k‑NN规则的斜拉索索力状态在线全局无监督评估模型;(3)构造斜拉索索力异常隔离和定位指标。本发明建立的群索索力异常评估指标有效反映了群索索力的分布特性;基于k‑NN规则的拉索索力状态在线评估模型有效消除了桥梁运营条件复杂外界因素对评估模型判别的干扰,进而构造预警指标并确定合理阈值,实现群索索力的在线状态评估和异常预警;通过构造并计算斜拉索异常隔离指标,可实现斜拉索的在线异常定位。该方法适用于各种结构类型的斜拉桥索力状态评估和异常定位,在斜拉桥性能评估领域的应用前景广阔。

    一种对传感器故障不敏感的桥梁拉索异常识别定位方法

    公开(公告)号:CN115456104A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211180718.4

    申请日:2022-09-27

    IPC分类号: G06K9/62 G06Q50/08

    摘要: 本发明公开了一种对传感器故障不敏感的桥梁拉索异常识别定位方法,步骤如下:(1)基于监测数据的群索索力特征向量提取;(2)基于索力特征向量局部变异性检测的斜拉索在线评估模型的建立;(3)索力特征向量中异常成分的隔离。本发明构造了反映不同拉索间车致索力稳定相关性的群索索力特征向量;建立了基于群索索力特征向量变异性检测的桥梁拉索异常识别方法,实现了斜拉索的在线监测。基于异常索力成分的隔离方法,可准确定位异常拉索。最后,该方法对传感器故障不敏感,在某个索力传感器故障情况下,模型不需要重新训练仍可继续对斜拉索索力异常进行有效的在线监测识别。因此,本发明在桥梁拉索索力异常评估领域具有较高的工程应用价值。

    一种用于剔除时变环境因素影响的桥梁模态异常预警方法

    公开(公告)号:CN114674511A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210293054.6

    申请日:2022-03-24

    IPC分类号: G01M5/00 G06F17/16 G08B21/18

    摘要: 本发明属于桥梁结构健康监测领域,提出了一种用于剔除时变环境因素影响的桥梁模态异常预警方法。首先,利用慢特征分析技术提取实测桥梁模态频率的慢特征,降低数据维度并消除冗余信息影响;其次,以相似环境荷载激励产生相似桥梁响应输出为原则,采用距离法从训练数据库中自动搜索与当前样本具有高相似度的k近邻样本集,计算其均值向量并估计模态频率的慢特征;接着,通过计算实测与估计模态频率慢特征的差分矩阵,消除时变环境因素影响;最后,针对差分矩阵构造桥梁模态异常预警指标并确定基准预警控制限。本发明无需环境监测数据,同时考虑了时变环境荷载作用下模态数据的非线性和非高斯分布特性,有利于桥梁性能异常的可靠预警。

    一种能够剔除车辆动力效应的桥梁影响线识别方法

    公开(公告)号:CN109341989B

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN201811016637.4

    申请日:2018-09-03

    IPC分类号: G01M5/00

    摘要: 本发明属于结构安全性检测技术领域,公开了一种能够剔除车辆动力效应的桥梁影响线识别方法,方法包括:(1)采用经验模式分解对传感器测得的桥梁响应数据进行预处理;(2)对经过预处理后的桥梁响应采用准静态方法进行识别。采用经验模式分解对桥梁响应进行预处理可以对桥梁响应的动力叠加项进行剔除,从而得到桥梁的准静态响应,进一步可用于影响线识别。同时该方法无需提前了解任何桥梁结构信息,可对各种桥型上由传感器测得的结构响应数据进行处理,具有良好的工程应用前景。

    一种基于主梁转角变形监测的高速铁路桥梁运营安全评估方法

    公开(公告)号:CN118780046A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410807645.X

    申请日:2024-06-21

    IPC分类号: G06F30/20 G06F30/13

    摘要: 本发明属于桥梁结构健康监测领域,公开一种基于主梁转角变形监测的高速铁路桥梁运营安全评估方法,步骤如下:调查目标高铁桥梁的列车运营工况与轨道系统的参数,预先标定简化的车轨耦合模型,并通过处理监测数据获得高铁桥梁主梁挠度和转角的时空间分布;基于简化的车轨耦合模型和监测数据自动计算能反映运营安全的支座处主梁转角阈值;基于主梁转角时空分布在线识别支座处主梁转角影响线,影响线虚拟加载预测最不利车致转角,根据桥梁的结构形式叠加不同的非车致成分以预测最不利转角;比较全桥各支座处主梁转角阈值与最不利响应实现自动评估。本发明的高速铁路桥梁运营安全评估方法为评估提供了不受跨度限制的合理的评估依据。

    一种纵向阻尼器约束下悬索桥梁端车致位移快速分析系统

    公开(公告)号:CN118643570A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410778396.6

    申请日:2024-06-17

    摘要: 本发明涉及一种纵向阻尼器约束下悬索桥梁端车致位移快速分析系统,属于桥梁结构性能评估技术领域,本发明包括结构激励‑响应映射关系模型的建立、随机车辆荷载的等效和降维加载和基于模型降维的车致梁端位移快速求解三个主要步骤。本发明采用加劲梁单节点等效车辆荷载降维加载策略,基于结构输入‑输出关系表达式,结合Tikhonov正则化理论实现了等效车辆荷载时程的反演和加载;通过模型降维迭代方法,仅需考虑与纵向阻尼器相关的少量自由度,极大地减轻了梁端位移时程分析的矩阵计算维度,实现了随机车载下梁端位移的快速求解。本发明可以适用于随机车载下纵向阻尼器的抑振性能评估、阻尼器参数优化以及新型阻尼器装置的开发等方面,具有良好的应用前景。