中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
橋梁健康監(jiān)測(cè)針對(duì)不用的數(shù)據(jù)特性和監(jiān)測(cè)項(xiàng)，選擇的算法差異還是比較大的，今天我們主要討論一下動(dòng)撓度的數(shù)據(jù)分析相關(guān)內(nèi)容。運(yùn)營(yíng)橋梁結(jié)構(gòu)撓度是由哪些成分構(gòu)成的？橋梁結(jié)構(gòu)撓度是整體響應(yīng)參數(shù)，橋梁在各種荷載和環(huán)境作用下的性能以及橋梁結(jié)構(gòu)自身材料的變異，都可通過撓度反映出來(lái)。
橋梁健康監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的采樣頻率設(shè)置時(shí)，不僅要考慮到較低的采樣率會(huì)造成采樣峰值過小，還要考慮到做頻域分析時(shí)滿足奈奎斯特采樣定理。因此一般的建議采樣率至少為分析頻率的5倍以上，此時(shí)采樣信號(hào)最大峰值較真實(shí)峰值的降低率百分比均值可以控制在3%以內(nèi)。在對(duì)峰值要求嚴(yán)格的采樣中，仍然需要進(jìn)一步加大采樣率,8~10倍采樣率得到的信號(hào)峰值與真實(shí)信號(hào)已基本接近。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)后，就要從橋梁結(jié)構(gòu)安全評(píng)估的需要出發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車輛荷載撓度響應(yīng)多級(jí)預(yù)警、結(jié)構(gòu)變形長(zhǎng)期跟蹤、多源數(shù)據(jù)融合分析，分層深入綜合診斷橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、劣化過程，因此撓度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于以下三個(gè)方面：（1）實(shí)時(shí)車輛荷載撓度響應(yīng)多級(jí)預(yù)警；（2）沖擊作用；（3）結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期變形趨勢(shì)跟蹤。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)價(jià)分析時(shí)，需要針對(duì)不同效應(yīng)成分分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，持久作用效應(yīng)可用于結(jié)構(gòu)損傷離線預(yù)警。運(yùn)營(yíng)的車輛荷載引起的作用效應(yīng)等于動(dòng)態(tài)作用響應(yīng)（車輛振動(dòng)引起）與靜態(tài)作用效應(yīng)（車輛自重引起）之和，而絕對(duì)動(dòng)態(tài)作用效應(yīng)受橋面不平整度、車輛類型、車輛行駛速度以及縱向車輛布置方式、外界噪聲等多種因素影響，因此自重相同的車輛經(jīng)過同一座橋梁結(jié)構(gòu)其作用效應(yīng)也存在差異。《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60）中規(guī)定了在頻遇值組合中，可變作用不計(jì)入沖擊系數(shù)。為評(píng)價(jià)實(shí)際車輛荷載引起的作用效應(yīng)是否超過設(shè)計(jì)頻遇值下理論計(jì)算效應(yīng)，以及評(píng)價(jià)實(shí)際車輛荷載下沖擊作用是否超過理論沖擊系數(shù)的作用，需進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)作用效應(yīng)和動(dòng)態(tài)作用響應(yīng)的分離。
在進(jìn)行動(dòng)態(tài)信號(hào)的處理和分析尚需解決的技術(shù)問題就集中以下幾個(gè)方面：
（1）由監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)數(shù)據(jù)提取運(yùn)營(yíng)荷載作用效應(yīng)成分；
（2）基線（長(zhǎng)期效應(yīng)、溫度效應(yīng)、其它緩變效應(yīng)等）是否發(fā)生突變及奇異的判定與校正；
（3）運(yùn)營(yíng)荷載作用效應(yīng)中準(zhǔn)靜態(tài)成分和振動(dòng)成分的分離；
（4）在給定置信度下溫度效應(yīng)的提取。
關(guān)于以上提到的四種數(shù)據(jù)處理方法，在工程實(shí)踐中應(yīng)用的方法很多，每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，如運(yùn)營(yíng)荷載作用效應(yīng)提取，可采用回歸分析、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸猓‥MD）、小波分解、形態(tài)學(xué)濾波等方法；基線漂移程度判定與校正，可采用回歸分析（線性、非線性）、時(shí)間序列分析或非參數(shù)檢驗(yàn)突變等方法；運(yùn)營(yíng)荷載下準(zhǔn)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)效應(yīng)分離，可采用移動(dòng)平滑和濾波等方法；溫度效應(yīng)提取，可采用曲線擬合、基于最小二乘-支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。
中交路橋科技依托勘察、檢測(cè)（含特檢）、設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)行業(yè)能力，可提供“檢、診、修、應(yīng)”的全生命周期綜合一體化服務(wù)，推動(dòng)城市安全風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新，提升城市安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)隱患發(fā)現(xiàn)、防范、化解、管控的智能化水平，為推動(dòng)城市安全發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。在邁向智慧城市的新時(shí)代征程中，中交路橋科技有限公司將始終堅(jiān)守安全底線，不斷完善和優(yōu)化城市安全運(yùn)行綜合服務(wù)平臺(tái)，為城市的平穩(wěn)運(yùn)行貢獻(xiàn)科技力量。
