CN102436530A - 一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法 - Google Patents

Abstract

一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，通过建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架和钢混叠合梁的精细子模型并定义倒三角形刚架和钢混叠合梁的子模型切割边界节点后先对全桥结构的整体有限元模型进行结构响应分析确定整体性受力构件的易损性以及结构受力整体分析层次上的监测内容和监测位置；然后获取整体模型边界节点自由度值并插值到精细子模型切割边界节点上并依次进行精细子模型的结构响应分析，进而确定倒三角形刚架和钢混叠合梁的精细子模型上的监测内容和监测位置。该方法比传统传感器布置方法能更加准确的确定异形钢管混凝土结构在受力复杂部位的传感器布置问题，确保健康监测系统的鲁棒性、有效性和经济合理性。

Description

一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法

技术领域

本发明属于桥梁工程中桥梁结构分析、结构监测系统设计领域，特别涉及大跨异形钢管混凝土系杆拱桥的结构健康监测传感器测点优化布设、监测策略。

背景技术

结构健康监测及安全评价系统的基本监测功能是通过传感器系统来实现的，合理布置传感器是保证结构监测质量的前提。目前，关于桥梁监测传感器布点多是基于经验，对于异形系杆钢管拱桥这样的复杂结构，经验不能保证传感器的布点质量。一般来说，传感器应布置在应力集中点、结构支承点、对结构荷载重新分配影响比较大的构件、对动力响应的敏感点以及一些经验测点。

目前在健康监测和状态评估研究中，传感器优化布置研究大多是针对动力监测项目的加速度传感器的优化布置，包括：基于模态分量线性独立性分析进行结构传感器测点优化的有效独立法；基于模态动能较大的自由度上的响应分析进行结构传感器测点优化的模态应变能法；遗传算法等。对于静动力监测项目的应变传感器研究较少，常常是按常规布置。而实际的异形复杂结构中需要关心的区域是不同的。

另一方面，传感器的优化布设依赖于准确的结构分析。在进行桥梁结构整体分析时，通常用较粗的网格划分整体结构，不考虑局部一些细节构造，主梁通常采用脊骨梁模型来模拟。因此无法对局部受力状态做出精确分析。整体结构分析可以满足结构整体性态监测传感器布设的要求，难以满足局部性态监测传感器布设的要求以及复杂结构安全评估的要求。

目前，国内外的桥梁健康监测系统主要是针对大跨缆索支承型特大桥梁，关于系杆拱桥、预应力混凝土桥梁的健康监测系统则较少。随着我国基础建设的快速发展，钢管混凝土系杆拱桥等规模越来越大，而在拱桥在长期运营中普遍存在吊杆损伤、系杆内力松弛、预应力松弛或失效、裂缝等病害现象。 

本发明针对的异形钢管混凝土系杆拱桥结构组成为：主拱是由三根线形均为抛物线的空间钢管拱肋组合而成；中间主拱肋和两侧副拱肋在拱脚处交汇在一起，形成上宽下窄的空间拱肋体系；三根钢管拱肋之间横向由斜撑和横撑联系。拱脚、梁、墩在交汇处为固结，并与悬臂半孔形成倒三角形刚架结构，纵横梁、拱肋相互交错、受力复杂，而且又为材料不同的复合结构。体外水平系杆索在桥面连续箱梁和钢箱梁内。吊杆为桥面中心竖直吊杆和两侧斜吊杆组成的三索面，为了保证运营期间大桥各构件正常工作，及时发现桥梁发生的变化和病害，采取有效的维护措施，有必要建立一套有效的健康监测系统以评定其安全状况。

因此，针对异形钢管混凝土系杆拱桥，研究不同目标的结构分析方法、不同尺度有限元模型之间的相互验证与衔接、传感器优化布设方法，对于建立大跨异形钢管混凝土系杆拱桥健康监测系统具有重要的意义。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种可保证健康监测系统传感器的鲁棒性、有效性、经济合理性的针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法。

技术方案：本发明的针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，包括以下步骤：

1）根据异形钢管混凝土系杆拱桥结构，采用通用有限元程序建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架精细子模型，并在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点； 

2）对步骤1）中建立的全桥结构的整体有限元模型分别进行恒载和交通荷载作用下的全桥结构响应分析，然后根据该响应分析的结果确定整体性受力构件的易损性，继而确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置； 

3）调用步骤2）中全桥结构整体响应分析的结果，采用插值法计算步骤1）中定义的精细子模型切割边界节点的自由度数值，再用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上；

4）对步骤3）中已在切割边界节点上插值自由度数值的精细子模型分别进行恒载和交通荷载作用下的子模型结构响应分析；然后根据该响应分析的结果确定倒三角形刚架上的精细子模型受力构件的易损性，继而确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置。 

本发明中，步骤1）中的建立全桥结构的整体有限元模型中，采用空间杆单元模拟空间钢管拱肋、吊杆、系杆、主拱肋与副拱肋之间的联系构件，采用空间梁单元模拟其他构件。

    本发明中，步骤1）中所述的通用有限元程序采用ANSYS软件，所述的建立全桥结构的整体有限元模型，是采用空间梁单元Beam44模拟加劲梁、拱肋、拱肋间的支撑杆、拱座的拱肋；系杆、吊杆采用只受拉的空间杆单元Link10进行建模，拱肋按吊杆吊点位置进行离散，加劲梁按照吊杆吊点离散；桥面铺装等二期恒载通过折算密度计入全桥结构的整体有限元模型中，只计质量不计刚度；边界条件为：拱肋与拱座、拱肋与系杆、拱座的底部采用完全固接，加劲梁与拱座在横桥向的位移和顺桥向的转动采用主从约束。

本发明中，步骤1）中所述的倒三角形刚架精细子模型，是采用ANSYS软件中的SOLID95单元和SOLID92单元对混凝土部份混合建模，使用ANSYS软件中的SHELL93单元对拱座外包钢板建模。

本发明中，所述步骤1）中的在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点，是把全桥结构的整体有限元模型与倒三角形刚架精细子模型的坐标统一。 

本发明中，步骤2）中所述的全桥结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及”公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对整体有限元模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

本发明中，步骤2）中所述确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据全桥结构的整体有限元模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

本发明中，步骤3）中所述用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上，是先获取整体模型中切割边界节点上的应力与位移值，再用单元形状函数对整体结构模型边界结点位移和应力进行插值，将所得到的位移与应力值作为精细子模型单元边界结点位移与荷载初始值。

本发明中，步骤4）所述的子模型结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及”公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对精细子模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

本发明中，步骤4）中所述确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据精细子模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

本发明中的模型方法又称为切割边界位移法或特定边界位移法。切割边界就是子模型从整个较粗糙的模型分割开的边界，把整体模型切割边界的计算位移值即为子模型的边界条件。子模型基于圣维南原理的分析方法，即如果实际分布载荷被等效载荷代替以后，应力和应变只在载荷施加的位置附近发生改变。单元形函数规定了从整体模型节点自由度数值到子模型边界单元内所有点处自由度数值的计算方法，因此，单元形函数提供出一种描述单元内部结果的“形状”。单元形函数描述的是给定单元的一种假定的特性，单元形函数与真实工作状态的相似度直接影响求解精度。单个自由度数值可能与真实解有较大误差，但单元内自由度数值的平均值与真实解在统计意义上的误差在可以接受的范围内。这些插值后的节点自由度数值从全桥结构整体模型中的单元自由度数值推导出来的，如果单元形函数不能精确的描述该单元自由度数值，就不能很好的得到精细子模型切割边界节点上的自由度数值。需要说明是的：当选择了某种单元类型时，也就十分确定地选择并接受了该种单元类型所假定的单元形函数，所以在选定单元类型并随之确定了单元形函数的情况下，必须确保分析时精细子模型有足够数量的单元和节点来精确描述全桥结构整体模型中切割边界上的自由度数值。

本发明中的敏感分析方法目前来说有三种：位移敏度分析法、应力敏度分析法和频率敏度分析法，这三种分析方法都是通过某一物理参数作微小变化，来判断对结构某一截面位移的变化情况并分析此物理参数对结构的敏感程度。利用敏感性理论进行监测系统设计，就是重点监测对自变量变化敏感的区域，包括：荷载变化敏感性区域；力学参数变化的敏感性区域；下部结构变化的敏感性区域；发明中主要用到位移敏度分析法和应力敏度分析法，当整体模型或精细子模型上的外界荷载因子参数发生微小变化时，变形较大的区域和效应量较大的区域为监测的重点区域。如果某区域结构变形或效应量较大，则说明这外界荷载因子改变对整体模型或精细子模型影响程度大，亦即结构的该位置敏感性大。

本发明中的静力分析是指计算在固定不变的载荷作用下整体模型或精细子模型的效应，它不考虑惯性和阻尼的影响。但静力分析可以计算固定不变的惯性载荷（如重力）对结构的影响，以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷（如通常在建筑规范中所定义的交通荷载的等效荷载）。

有益效果：异形系杆钢管拱桥，结构复杂，由于模型分析时简化的原因，常规的传感器布设方法很难对其结构复杂部位进行传感器布置，本方法通过子模型方法对复杂部位进行二次分析，能够更有效把握复杂部位受力状况，进而能对于传感器布置提供更加详细的依据。本发明方法基于多尺度有限元的整体性态响应分析与局部结构性态响应分析方法的传感器优化布设方法的提出，可以保证异形钢管混凝土系杆拱桥健康监测传感器系统的鲁棒性、有效性、经济合理性、可靠性，该方法可以用于类似复杂桥梁结构。

附图说明

图1为本发明的异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法流程图；

图2为异形钢管混凝土系杆拱桥结构空间图；

图3为异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设断面位置图。

图中有：主梁1/4截面位置1、主梁1/2截面位置2、主梁3/4截面位置3、拱肋端部截面位置4、拱肋3/4位置截面5、拱肋中部截面位置6、拱肋1/4截面位置7、体外水平系杆索截面9、拱肋端部与斜压杆的相交位置10、钢架水平梁与斜压杆的相交临近截面位置11、倒三角形刚架靠近跨中侧斜压杆底部截面12、倒三角形刚架远离跨中侧斜压杆底部截面13、倒三角形钢架底部14。

具体实施方式

本发明的针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，包括以下步骤：

1）根据异形钢管混凝土系杆拱桥结构，采用通用有限元程序建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架精细子模型，并在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点； 

2）对步骤1）中建立的全桥结构的整体有限元模型分别进行恒载和交通荷载作用下的全桥结构响应分析，然后根据该响应分析的结果确定整体性受力构件的易损性，继而确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置； 

3）调用步骤2）中全桥结构整体响应分析的结果，采用插值法计算步骤1）中定义的精细子模型切割边界节点的自由度数值，再用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上；

4）对步骤3）中已在切割边界节点上插值自由度数值的精细子模型分别进行恒载和交通荷载作用下的子模型结构响应分析；然后根据该响应分析的结果确定倒三角形刚架上的精细子模型受力构件的易损性，继而确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置。 

本发明中，步骤1）中的建立全桥结构的整体有限元模型中，采用空间杆单元模拟空间钢管拱肋、吊杆、系杆、主拱肋与副拱肋之间的联系构件，采用空间梁单元模拟其他构件。

    本发明中，步骤1）中所述的通用有限元程序采用ANSYS软件，所述的建立全桥结构的整体有限元模型，是采用空间梁单元Beam44模拟加劲梁、拱肋、拱肋间的支撑杆、拱座的拱肋；系杆、吊杆采用只受拉的空间杆单元Link10进行建模，拱肋按吊杆吊点位置进行离散，加劲梁按照吊杆吊点离散；桥面铺装等二期恒载通过折算密度计入全桥结构的整体有限元模型中，只计质量不计刚度；边界条件为：拱肋与拱座、拱肋与系杆、拱座的底部采用完全固接，加劲梁与拱座在横桥向的位移和顺桥向的转动采用主从约束。

本发明中，步骤1）中所述的倒三角形刚架精细子模型，是采用ANSYS软件中的SOLID95单元和SOLID92单元对混凝土部份混合建模，使用ANSYS软件中的SHELL93单元对拱座外包钢板建模。

本发明中，所述步骤1）中的在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点，是把全桥结构的整体有限元模型与倒三角形刚架精细子模型的坐标统一。 

本发明中，步骤2）中所述的全桥结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及”公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对整体有限元模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

本发明中，步骤2）中所述确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据全桥结构的整体有限元模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

本发明中，步骤3）中所述用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上，是先获取整体模型中切割边界节点上的应力与位移值，再用单元形状函数对整体结构模型边界结点位移和应力进行插值，将所得到的位移与应力值作为精细子模型单元边界结点位移与荷载初始值。

本发明中，步骤4）所述的子模型结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及”公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对精细子模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

本发明中，步骤4）中所述确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据精细子模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

本发明通过对大桥进行多尺度结构有限元分析、结构易损性分析、结构响应敏感性分析，进行传感器优化。下面结合实例的实施过程，进一步说明本发明。

如图2所示，大桥主桥为空间倒三角组合式抛物线拱圈桥，主跨为中承式钢管砼系杆拱桥，拱肋为一主两副三根钢管拱形成的飞燕式倒三角空间结构，梁为钢砼组合结构，跨中为全封闭的钢-砼叠合箱形梁，其余部分为预应力混凝土箱梁结构，中跨主梁砼段和桥下的砼薄壁箱形斜腿段为刚接，形成强大的三角刚架。

首先根据结构设计采用通用有限元程序建立全桥结构的整体有限元模型，整体模型中用较粗的网格划分，不考虑局部一些细节构造。空间钢管拱肋、吊杆、系杆、主拱肋与副拱肋之间的联系构件采用空间杆单元模拟，其他采用空间梁单元模拟。实施例中通用有限元程序采用ANSYS软件（ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件），当然，本发明也可以采用类似的通用有限元计算程序。建立全桥结构的整体有限元模型的具体方法和步骤为：在ANSYS软件平台上采用空间梁单元Beam44（ANSYS软件中的一种梁单元）模拟加劲梁、拱肋、拱肋间的支撑杆、拱座的拱肋；系杆、吊杆采用只受拉的空间杆单元Link10（ANSYS软件中的一种杆单元）进行建模，拱肋按吊杆吊点位置进行离散，加劲梁按照吊杆吊点离散。桥面铺装等二期恒载通过折算密度计入模型中，只计质量不计刚度，这样能避免主梁因为质量单元产生不必要的高阶振型。边界条件为：拱肋与拱座、拱肋与系杆、拱座的底部采用完全固接，加劲梁与拱座在横桥向的位移和顺桥向的转动采用主从约束。整个桥梁的空间有限元模型共782个单元。

与此同时建立倒三角形刚架精细子模型，即采用SOLID95单元（ANSYS软件中的一种壳单元）和SOLID92单元（ANSYS软件中的一种壳单元）对混凝土部份混合建模，使用SHELL93单元（ANSYS软件中的一种壳单元）对拱座外包钢板建模，其中，倒三角形刚架结构精细模型为5926个单元和钢混叠合梁节段子模型为3782个单元。然后为保证结构分析的准确性，在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点，也就是将全桥结构的整体有限元模型与倒三角形刚架精细子模型的坐标系坐标系统一。

接下来根据桥梁的设计标准以及《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），对全桥结构的整体有限元模型分别进行恒载和交通荷载作用下的全桥结构响应分析，全桥结构响应分析包括先后进行的结构静力分析和敏感性分析；其中的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。根据以上结构响应分析结果，确定整体性受力构件的易损性，继而确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置。

对于整体结构模型边界结点位移与应力进行线性插值，用单元形状函数插值到切割边界上，所得到的位移与应力值作为精细子模型单元边界结点位移与荷载初始值，也即将这些自由度数值插值到了精细子模型切割边界节点上。然后根据桥梁的设计标准以及《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004），对子模型结构先后进行结构静力分析和敏感性分析。在进行健康监测系统结构整体性态监测的测点优化布设时，根据子模型结构响应分析的结果确定倒三角形刚架上的精细子模型受力构件的易损性，继而确定具体的监测构件数量和监测位置，即结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置。

静力分析后，对整体层次上结构进行荷载变化的敏感性分析，可以给出不同节点上位移关于荷载的敏感度，如果该点的变形对荷载越敏感，往往该点越容易破坏，因此监测仪器可以优先布置在这些点上。在实例中变现为：拱肋和主梁的位移监测点位于：主梁1/4截面位置1、主梁1/2截面位置2、主梁3/4截面位置3、拱肋端部截面位置4、拱肋3/4位置截面5、拱肋中部截面位置6、拱肋1/4截面位置7、拱肋端部与斜压杆的相交位置10，体外水平系杆索截面9：根据模态振型分析结果确定振动监测点位于主梁1/4截面位置1、主梁1/2截面位置2和主梁3/4截面位置3。

对于体外索系杆内力，选择6个体外索采用锚索计进行连续性监测。

对于吊杆索力，选择9个吊索，采用振动传感器进行连续性监测。

对于结构整体位移监测采用棱镜，进行周期性监测。测点的布置分别位于主梁及空间钢管结构四分点，两个三角刚架的上部交点。

对于结构整体动力响应监测，测点布置在主梁四分点截面的上下游。

根据整体模型静力分析结果，得到倒三角形刚架子模型施加四种计算分析工况：（一）主拱最大轴力；（二）主拱最大剪力；（三）主拱最小弯矩；（四）副拱最小弯矩。

根据整体模型分析结果，对于钢混叠合梁子模型施加三种计算分析工况：（一）主梁跨中最大弯矩；（二）主梁最大扭矩；（三）主梁最大密集交通荷载局部作用。

对倒三角形刚架子模型，结构静力响应计算结果可以确定倒三角形刚架两侧斜压杆底部远离跨中侧斜压杆底部截面13、靠近跨中侧斜压杆底部截面12，倒三角形钢架底部14为位移观测点，交通荷载作用下倒三角形刚架结构的危险点为钢架水平梁与斜压杆的相交临近位置11。

Claims (9)

1. 一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）根据异形钢管混凝土系杆拱桥结构，采用通用有限元程序建立全桥结构的整体有限元模型、倒三角形刚架精细子模型，并在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点； 

2）对步骤1）中建立的全桥结构的整体有限元模型分别进行恒载和交通荷载作用下的全桥结构响应分析，然后根据该响应分析的结果确定整体性受力构件的易损性，继而确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置； 

3）调用步骤2）中全桥结构整体响应分析的结果，采用插值法计算步骤1）中定义的精细子模型切割边界节点的自由度数值，再用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上；

4）对步骤3）中已在切割边界节点上插值自由度数值的精细子模型分别进行恒载和交通荷载作用下的子模型结构响应分析；然后根据该响应分析的结果确定倒三角形刚架上的精细子模型受力构件的易损性，继而确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置。

2. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤1）中所述的通用有限元程序采用ANSYS软件，所述的建立全桥结构的整体有限元模型，是采用空间梁单元Beam44模拟加劲梁、拱肋、拱肋间的支撑杆、拱座的拱肋；系杆、吊杆采用只受拉的空间杆单元Link10进行建模，拱肋按吊杆吊点位置进行离散，加劲梁按照吊杆吊点离散；桥面铺装等二期恒载通过折算密度计入全桥结构的整体有限元模型中，只计质量不计刚度；边界条件为：拱肋与拱座、拱肋与系杆、拱座的底部采用完全固接，加劲梁与拱座在横桥向的位移和顺桥向的转动采用主从约束。

3. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤1）中所述的倒三角形刚架精细子模型，是采用ANSYS软件中的SOLID95单元和SOLID92单元对混凝土部份混合建模，使用ANSYS软件中的SHELL93单元对拱座外包钢板建模。

4.根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，所述步骤1）中的在全桥结构的整体有限元模型中定义倒三角形刚架精细子模型的切割边界节点，是把全桥结构的整体有限元模型与倒三角形刚架精细子模型的坐标统一。

5. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤2）中所述的全桥结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及“公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对整体有限元模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

6. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤2）中所述确定结构受力整体分析层次上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据全桥结构的整体有限元模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

7. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤3）中所述用单元形函数将这些自由度数值插值到精细子模型切割边界节点上，是先获取整体模型中切割边界节点上的应力与位移值，再用单元形状函数对整体结构模型边界结点位移和应力进行插值，将所得到的位移与应力值作为精细子模型单元边界结点位移与荷载初始值。

8. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤4）所述的子模型结构响应分析，是根据桥梁的设计标准以及”公路桥涵设计通用规范JTG D60—2004”，对精细子模型先后进行结构静力分析和敏感性分析；所述的敏感性分析包括位移敏度分析和应力敏度分析。

9. 根据权利要求1所述的一种针对异形钢管混凝土系杆拱桥结构的传感器布设方法，其特征在于，步骤4）中所述确定精细子模型上的传感器布设项目和传感器布设位置，是根据精细子模型的静力分析结果中的位移最大值及灵敏度最大值位置为传感器布置位置。

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