CN102628708A - 用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，涉及桥梁健康监测领域，包括步骤：在正交异性桥面板钢箱梁内顶板U肋底部安装光纤光栅应变传感器，测量车辆经过传感器位置时U肋的纵桥向应变，应变经传感器转换为光信号，并通过光纤光栅解调仪进行解调；通过对不同节段钢箱梁内同一U肋上的测点实测应变进行互相关分析确定车辆的车速，对同一节段钢箱梁内不同U肋上的测点实测应变面积向量进行分析，结合钢箱梁U肋应变影响线面积向量进行夹角余弦距离分析，解算出每辆车在行车道上横向作用位置和重量。本发明安装方便、造价低廉、无需中断交通、不开挖破坏路面，可实现桥梁车辆荷载的无损自动化动态称重。

Description

用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法

技术领域

本发明涉及桥梁健康监测领域，特别是涉及一种用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法。

背景技术

目前我国公路车辆在运输货物时，普遍存在超重现象，而且超重车辆占相当高的比例。超重对路面的破坏非常严重，国家每年要投入大量的财力、物力和人力进行维修加固。超载给路上行人及车辆带来了非常大的安全隐患，并偷逃了大量道路税费。超限、超载问题引起的公路损坏及桥梁坍塌的事故也屡见不鲜。因此，车辆动态称重技术已成为公路桥梁健康监测中必不可少发展方向之一。

目前，动态称重系统有几种不同的结构。从传感元件角度出发，可分为压电式、电容式、应变式。

压电式将压电传感器放在路面上，测量当汽车轮胎从上面经过时，就将施加一个压力给压电传感器。而通过测量传感器输出的电压或电荷，就可以推知汽车轮胎作用于传感器上的压力，从而得到汽车的总重量。其优点是结构简单，安装方便，可做成便携式。但是压电传感器的压电常数随着使用时间的增加而减小，为了保证称重仪的精度，必须每隔一段时间进行一次灵敏度校正，并且称重仪的误差比较大，例如便携式可达30％。

电容式动态称重系统由两块或多块导体板组成，各导体板带有等量异号电荷，电容器的两极板之间充有不导电的电介质。当一个压力施加在导体板上时，电容器的电容发生变化。通过检测电容的变化，就可以把压力测量出来，通过把多个中间夹有电介质的电容器正确排列起来，即可以用来测量运动汽车的重量。电容式动态称重仪灵敏度高，测量速度快。但是长时间使用后，电容器内填充介质易变形，需重新校正，并且易受电磁干扰。

基于应变式的动态称重系统主要采用弯板式动态称重仪。其称重方式是把电阻应变片粘贴在一块弹性平板上，并把它铺设在路面上，当汽车轮胎经过平板时，平板由于受到轮胎的压力而变形，从而造成电阻应变片电阻发生变化，测量电阻值变化，即可推知作用于平板上的汽车的重量。弯板式动态称重仪性能稳定可靠，灵敏度高，测量速度快。弯板式动态称重仪长时间使用后，电阻应变片灵敏度下降，需重新校正，并且电阻应变片易受电磁干扰。

目前市场上的动态称重系统都是埋设在路面中，安装时要全部或部分封闭交通，影响道路通行，并且施工时要开挖路面，对路面结构造成破坏。另外系统埋设在路面下，对系统的防水密封、防腐蚀、线缆的保护要求较高，系统施工复杂，易受电磁干扰，整体造价较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，安装方便、造价低廉、无需中断交通、不开挖破坏路面，可实现桥梁车辆荷载的无损自动化动态称重。

本发明提供的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，包括以下步骤：A、在每个行车道布置至少6个应变传感器，其中至少5个应变传感器纵桥向分别安装在同一节段钢箱梁内两个横隔板间的至少5个U肋底部，并在已安装的至少1个应变传感器所在U肋间隔1～8个节段钢箱梁内两横隔板间U肋的底部纵桥向安装1个应变传感器，测量通过车辆的纵向应变数据；B、将测量得到的应变数据传输至光纤光栅解调仪转换为光信号，并通过光纤光栅解调仪终端进行解调，将车辆经过时引起的应变传感器波长的改变解算成测点位置应变的变化，再将解算的应变数据传输到计算机，计算机设置信号采样频率和同一U肋上在不同节段钢箱梁内的应变传感器间距、横隔板间距参数后，通过对不同节段钢箱梁内同一U肋上的测点实测应变进行互相关分析确定通过车辆的车速，通过对同一节段钢箱梁内不同U肋上的测点实测应变面积向量进行分析，结合钢箱梁U肋应变影响线面积向量进行夹角余弦距离分析，解算出通过的每辆车在行车道上横向作用位置和重量。

在上述技术方案中，步骤A中所述至少1个应变传感器安装在相邻节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

在上述技术方案中，步骤A中所述至少1个应变传感器安装在间隔3～5个节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

在上述技术方案中，步骤A中所述至少1个应变传感器安装在间隔4个节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

在上述技术方案中，所述应变传感器安装在U肋底部的跨中位置或者1/4跨位置。

在上述技术方案中，步骤B中所述计算机设置同一U肋上在不同节段钢箱梁内的传感器间距参数的过程如下：选取同一U肋上在不同节段钢箱梁内的两个应变传感器测点p和q，记录两个应变传感器测点p和q之间的实际距离D；若在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则分别记录同一U肋上两个应变传感器测点之间的实际距离。

在上述技术方案中，步骤B中所述确定通过车辆的车速的过程如下：设定采样频率为f_s，f_s≥100Hz，实时采集各应变传感器的应变信号，分离出它们各自在同一时段同一辆车通过时的应变时程数据S_p(t)和S_q(t)，其中，t为数据序号，t＝1，2，3…n，n为大于3的整数，表示数据长度，对时程数据求互相关函数得到τ＝0，±1，±2…±n，计算出互相关函数取最大值时对应的参数τ_max，τ_max表示车辆通过测点p和q的时间间隔点数，车辆速度为

如果在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则按照上述方法分别求出多个车速，然后计算出多个车速的平均值，作为最终车速。

在上述技术方案中，计算出车速后，选取同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点，同一节段钢箱梁内应变传感器的数量为M，M为≥5的整数，横桥向以行车道的中心位置为零，顺桥向以应变传感器的安装位置为零，计算车辆在行车道横向不同位置x_i时，所有测点的应变影响线L_k，xi(y)，其中，k表示测点号，k＝1，2，3…M，x_i表示车辆在桥上的横向位置，x_i＝i×0.05米，i＝0，±1，±2…±20，y表示车辆在桥上顺桥向位置，对于每一个测点k，应变影响线L_k，xi(y)是一个二维矩阵；先采用已知重量的车辆在每个行车道的横向不同位置x_i驶过称重系统的安装位置，采集所有应变传感器的应变数据，得到每个测点的实测应变影响线，对计算出来的应变影响线L_k，xi(y)进行标定，随后对车辆进行动态称重：假设两个横隔板之间的间距为l，对于钢箱梁U肋，影响线在距离应变传感器位置1.5倍横隔板外取值接近于零，通过测试软件对标定后的应变影响线L_k，xi(y)分别计算车辆在桥上的行车道横向不同位置时，每个测点对应的一系列影响线面积

通过样条插值得到车辆在行车道位置x_j时，x_j＝j×0.01米，j＝0，±1，±2…±100，每个测点对应的一系列影响线面积

对一横向固定位置x_j，所有测点的影响线面积

构成影响线面积向量

在上述技术方案中，得到所有测点的影响线面积

构成的影响线面积向量

后，实时采集同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点的应变信号，分离出它们各自在同一辆车通过时的应变时程数据S_k(t)曲线，其中，k表示测点号，k＝1，2，3…M，M表示同一节段钢箱梁内应变传感器的数量；确定车辆通过距应变传感器前后1.5倍横隔板位置的时间t1和t2，分别计算它们的应变面积

v是识别出来的车辆速度，即可得到所有应变传感器的应变面积B_k构成的应变面积向量

在上述技术方案中，得到所有应变传感器的应变面积B_k构成的应变面积向量

后，分别计算实测应变面积向量与车辆横向不同作用位置x_j的影响线面积向量

之间夹角的余弦距离：

·表示向量内积运算，计算出该夹角余弦距离最大值对应的x_j，表示为x_m，得到车辆作用在桥上的横向位置x_m，再利用车辆横向位置x_m处的影响线面积

计算车辆的重量W： $W=\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\frac{B_k}{A_{k,\mathrm{xm}}}.$

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)人员和设备从检修通道进入钢箱梁内，称重系统的安装与施工在钢箱梁内进行，无需中断交通，不影响行车；同时不开挖破坏路面，属于无损式称重系统。

(2)光栅光纤精密应变传感器的采样频率高，反应灵敏，测试精度高，可以适用于各种不同车速的车辆称重，同时系统具有光纤传感独特的抗电磁干扰能力及长期耐候性。

(3)本发明的传感器安装在钢箱梁内，防水防腐等保护措施简单，维修和更换传感器非常方便、快捷，能够降低全寿命期维护成本。

(4)通过传输光缆及网线将信号远程传输到光纤光栅解调仪及计算机，能够远程实现对系统参数的设置和称重结果的监控。

(5)对于安装有健康监测系统的桥梁，还可以直接利用健康监测系统的设备，安装更方便，造价更低廉。

附图说明

图1是本发明实施例中称重系统的结构示意图。

图2是本发明实施例中称重系统内传感器的布置方式示意图。

图3是图2沿A-A方向的结构示意图。

图中：1-行车道，2-钢箱梁，3-U肋，4-温度自补偿光纤光栅精密应变传感器，5-防护罩，6-传输光缆，7-光纤光栅解调仪，8-网线，9-计算机，10-车轮作用位置，11-横隔板，a、b、c、d、e、f、g-光纤光栅精密应变传感器的序号。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施例提供的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，包括以下步骤：

A、在每个行车道布置至少6个应变传感器，其中至少5个应变传感器纵桥向分别安装在同一节段钢箱梁内两个横隔板间的至少5个U肋底部，并在已安装的至少1个应变传感器所在U肋间隔1～8个节段钢箱梁内两横隔板间U肋的底部纵桥向安装1个应变传感器，测量通过车辆的纵向应变数据；

B、将测量得到的应变数据传输至光纤光栅解调仪转换为光信号，并通过光纤光栅解调仪终端进行解调，将车辆经过时引起的应变传感器波长的改变解算成测点位置应变的变化，再将解算的应变数据传输到计算机，计算机设置信号采样频率和同一U肋上在不同节段钢箱梁内的应变传感器间距、横隔板间距参数后，通过对不同节段钢箱梁内同一U肋上的测点实测应变进行互相关分析确定通过车辆的车速，通过对同一节段钢箱梁内不同U肋上的测点实测应变面积向量进行分析，结合钢箱梁U肋应变影响线面积向量进行夹角余弦距离分析，解算出通过的每辆车在行车道上横向作用位置和重量。

参见图1所示，本发明实施例的称重系统包括若干温度自补偿光纤光栅精密应变传感器4(下文中简称为应变传感器)、与每个应变传感器匹配的防护罩5、一个光纤光栅解调仪7和一台计算机9，每个行车道1布置至少6个应变传感器，各应变传感器之间通过传输光缆6连接，并共同连接至光纤光栅解调仪7，光纤光栅解调仪7通过网线8与计算机9相连。

首先确定光纤光栅精密应变传感器4的安装位置。参见图1和图2所示，钢箱梁2为箱型结构，钢箱梁2顶板外表面的行车道1上通行车辆，钢箱梁2顶板内表面设置有若干U肋3。参见图3所示，钢箱梁2内部横桥向设置有多道横隔板11，包含两个横隔板11的钢箱梁2梁段称为一个节段。横隔板11上开有供检修人员通行的人孔。先根据需求确定称重系统在桥上的纵向安装位置，安装人员和设备从桥梁检修通道进入钢箱梁2内纵向安装位置对应的节段。每个行车道至少选取6个U肋分别安装应变传感器，测量通过车辆的纵向应变数据，其中，至少有5个应变传感器安装在同一节段钢箱梁2内两个横隔板11间U肋3底部的跨中位置，至少有1个应变传感器安装在相邻节段(也可在距离更远的节段内，至少间隔1个节段，最多间隔8个节段)钢箱梁2两横隔板11间U肋3底部的跨中位置。

下面仅以一个行车道的布置为例进行说明，其它行车道的布置与此相同。根据待实施桥梁钢箱梁2的实际截面尺寸，确定待安装的行车道1的中心位置及钢箱梁2内与该中心位置对应的顶板U肋的位置，即图2中应变传感器c所在的U肋，在同一节段钢箱梁2内沿横桥向在c的左右两侧各选取若干个相邻U肋，分别对应图2中应变传感器a、b、c、d、e所在的U肋，横桥向同一节段钢箱梁2内至少选择5个U肋，两横隔板11间U肋底部的跨中或者1/4跨等其他位置，即为应变传感器的安装位置。

在纵桥向方向，还要在间隔1～8个节段钢箱梁2内U肋上的相同位置布设应变传感器，尤其是车轮作用位置10附近，参见图2和图3所示，在应变传感器b所在U肋的相邻节段中，两横隔板11间U肋跨中安装应变传感器f；还可以在应变传感器d所在U肋的相邻节段中，两横隔板11间U肋跨中安装应变传感器g。在两横隔板11间U肋上具体的安装位置可以选择两横隔板11间U肋底部的跨中位置，也可以选择两横隔板11间U肋底部的1/4跨等位置。为了减小测量误差，也可以将应变传感器布置在间隔3或4或5个节段等距离更远的节段内，但不超过8个节段。

确定了所有应变传感器的安装位置以后，先做好标记，再对待安装的U肋3表面进行清洁打磨处理，直接将应变传感器用冷光焊接机焊接到U肋3上，使应变传感器与U肋3牢固连接，随后对打磨焊接位置进行喷漆保护，并将应变传感器的引线引出，在每个应变传感器外围安装防护罩5，通过铆钉将防护罩5固定。防护罩5采用不锈钢材料制造，对应变传感器和光缆引线进行保护，以抵御外界的机械破坏。采用传输光缆6串联每个行车道的所有应变传感器，并将所有行车道的传输光缆6通过单模多芯光缆远距离连接到光纤光栅解调仪7。光纤光栅解调仪7将车辆经过时引起的应变传感器波长的改变解算成测点位置应变的变化，通过网线8将光纤光栅解调仪7与计算机9连接起来，将解算的应变数据以数字信号的方式传输到计算机9。启动光纤光栅解调仪7和计算机9，对信号采样频率和同一U肋上在不同节段钢箱梁内的传感器间距、横隔板间距参数进行设置。

对于安装有健康监测系统的桥梁，可以直接利用健康监测系统的设备，包括光纤光栅解调仪7、传输光缆6和计算机9，在U肋3上增设应变传感器，通过健康监测系统采集并传输U肋应变数据到计算机9。计算机9及测试软件系统对系统相关参数进行配置、标定，对采集的应变数据进行存储和分析处理，计算出每个行车道通过的每辆车的车速和重量，计算的方法如下：

步骤S1、选取同一U肋上在不同节段钢箱梁内的应变传感器测点p和q，例如图2中的应变传感器b和f，记录它们之间的实际距离D，如果在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则分别记录同一U肋上的两个应变传感器测点之间的实际距离。

步骤S2、设定采样频率为f_s(f_s≥100Hz)，实时采集各应变传感器的应变信号，分离出它们各自在同一时段同一辆车通过时的应变时程数据S_p(t)和S_q(t)，其中，t为数据序号，t＝1，2，3，…n，n为大于3的整数，表示数据长度，对时程数据求互相关函数得到

$R_{p,q}\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{1}{n-\mathrm{\τ}}\underset{t=1}{\overset{n-\mathrm{\τ}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_p\left(t\right)S_q(t+\mathrm{\τ})(\mathrm{\τ}=0,\±1,\±2,\·\·\·\±n)$

计算出互相关函数取最大值R_max时对应的参数τ_max，τ_max表示车辆通过测点p和q的时间间隔点数，车辆速度为

$v=\frac{D}{\left|{\mathrm{\τ}}_{\max }\right|/f_s}=\frac{D\×f_s}{\left|{\mathrm{\τ}}_{\max }\right|}$

如果在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则按照上述方法分别求出多个车速，然后计算出多个车速的平均值，作为最终车速。例如，参见图3所示，在应变传感器b和d所在的U肋上分别安装了应变传感器f和g，由应变传感器b和f这两个测点按照上述方法求出车速为v₁，由应变传感器d和g这两个测点求出车速为v₂，则最终车速为

$v=\frac{1}{2}\×(v_1+v_2)$

步骤S3、选取同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点，同一节段钢箱梁内应变传感器的数量为M(M为≥5的整数)，以图2中应变传感器a、b、c、d、e所在的5个测点为例进行说明。应变传感器a、b、c、d、e所在的5个测点的测点号分别为1、2、3、4、5，横桥向以行车道1的中心位置为零，从行车方向看，中心位置偏左为负，偏右为正；顺桥向以应变传感器的安装位置为零，顺行车方向为正，逆行车方向为负。计算车辆在行车道1横向不同位置x_i(x_i＝i×0.05米，i＝0，±1，±2，…，±20)时，所有测点的应变影响线L_k，xi(y)，其中，k表示测点号，k＝1，2，3…M，x_i表示车辆在桥上的横向位置，y表示车辆在桥上顺桥向位置，对于每一个测点k，应变影响线L_k，xi(y)是一个二维矩阵。

先采用已知重量的车辆在每个行车道的横向不同位置x_i(x_i＝i×0.05米，i＝0，±1，±2，...，±20)驶过称重系统的安装位置，采集所有应变传感器的应变数据，得到每个测点的实测应变影响线，对计算出来的应变影响线L_k，xi(y)进行标定，随后即可对车辆进行动态称重。

假设两个横隔板之间的间距为l，对于钢箱梁U肋，影响线在距离应变传感器位置1.5倍横隔板外取值接近于零，通过测试软件对标定后的应变影响线L_k，xi(y)分别计算车辆在桥上的行车道横向不同位置时，每个测点对应的一系列影响线面积 $A_{k,x_i}=\underset{\∞}{\overset{\∞}{\∫}}{L}_{k,x_i}\left(y\right)\mathrm{dy}\≈\underset{-1.5l}{\overset{1.5l}{\∫}}{L}_{k,x}\left(y\right)\mathrm{dy},$ 其中，k＝1，2，3，…M，i＝0，±1，±2，±3，…±20，通过样条插值得到车辆在行车道位置x_j(x_j＝j×0.01米，j＝0，±1，±2，…±100)时，每个测点对应的一系列影响线面积对一横向固定位置x_j，所有测点的影响线面积

构成影响线面积向量

步骤S4、实时采集同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点的应变信号，分离出它们各自在同一辆车通过时的应变时程数据S_k(t)(k＝1，2，3，…M)曲线，其中，k表示测点号，M表示同一节段钢箱梁内应变传感器的数量。确定车辆通过距离应变传感器前后1.5倍横隔板位置的时间t₁和t₂，分别计算它们的应变面积

其中，v是识别出来的车辆速度，k＝1，2，3，…M，即可得到所有应变传感器的应变面积B_k(k＝1，2，3，…，M)构成的应变面积向量

步骤S5、分别计算实测应变面积向量与车辆横向不同作用位置x_j的影响线面积向量

之间夹角的余弦距离： $\cos <\stackrel{\&RightArrow;}{B},{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{xj}}>=\frac{\stackrel{\&RightArrow;}{B}\&CenterDot;{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{xj}}}{\left|\stackrel{\&RightArrow;}{B}\right|\&times;\left|{\stackrel{\&RightArrow;}{A}}_{\mathrm{xj}}\right|}(i=0,\&PlusMinus;1,\&PlusMinus;2,\&PlusMinus;3,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&PlusMinus;100),$ ·表示向量内积运算。

计算出上述夹角余弦距离的最大值对应的x_j，表示为x_m，即得到车辆作用在桥上的横向位置为x_m，再利用车辆横向位置x_m处的影响线面积

计算车辆的重量W：

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于包括以下步骤：

A、在每个行车道布置至少6个应变传感器，其中至少5个应变传感器纵桥向分别安装在同一节段钢箱梁内两个横隔板间的至少5个U肋底部，并在已安装的至少1个应变传感器所在U肋间隔1～8个节段钢箱梁内两横隔板间U肋的底部纵桥向安装1个应变传感器，测量通过车辆的纵向应变数据；

B、将测量得到的应变数据传输至光纤光栅解调仪转换为光信号，并通过光纤光栅解调仪终端进行解调，将车辆经过时引起的应变传感器波长的改变解算成测点位置应变的变化，再将解算的应变数据传输到计算机，计算机设置信号采样频率和同一U肋上在不同节段钢箱梁内的应变传感器间距、横隔板间距参数后，通过对不同节段钢箱梁内同一U肋上的测点实测应变进行互相关分析确定通过车辆的车速，通过对同一节段钢箱梁内不同U肋上的测点实测应变面积向量进行分析，结合钢箱梁U肋应变影响线面积向量进行夹角余弦距离分析，解算出通过的每辆车在行车道上横向作用位置和重量。

2.如权利要求1所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：步骤A中所述至少1个应变传感器安装在相邻节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

3.如权利要求1所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：步骤A中所述至少1个应变传感器安装在间隔3～5个节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

4.如权利要求3所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：步骤A中所述至少1个应变传感器安装在间隔4个节段钢箱梁内两横隔板间U肋底部。

5.如权利要求1所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：所述应变传感器安装在U肋底部的跨中位置或者1/4跨位置。

6.如权利要求1至5中任一项所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：步骤B中所述计算机设置同一U肋上在不同节段钢箱梁内的传感器间距参数的过程如下：选取同一U肋上在不同节段钢箱梁内的两个应变传感器测点p和q，记录两个应变传感器测点p和q之间的实际距离D；若在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则分别记录同一U肋上两个应变传感器测点之间的实际距离。

7.如权利要求6所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：步骤B中所述确定通过车辆的车速的过程如下：设定采样频率为f_s，f_s≥100Hz，实时采集各应变传感器的应变信号，分离出它们各自在同一时段同一辆车通过时的应变时程数据S_p(t)和S_q(t)，其中，t为数据序号，t＝1，2，3…n，n为大于3的整数，表示数据长度，对时程数据求互相关函数得到 $R_{p,q}\left(\mathrm{\&tau;}\right)=\frac{1}{n-\mathrm{\&tau;}}\underset{t=1}{\overset{n-\mathrm{\&tau;}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{S}_p\left(t\right)S_q(t+\mathrm{\&tau;}),(\mathrm{\&tau;}=0,\&PlusMinus;1,\&PlusMinus;2,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;\&PlusMinus;n),$ 计算出互相关函数取最大值时对应的参数τ_max，τ_max表示车辆通过测点p和q的时间间隔点数，车辆速度为

如果在多个U肋的不同节段上设置了应变传感器，则按照上述方法分别求出多个车速，然后计算出多个车速的平均值，作为最终车速。

8.如权利要求7所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：计算出车速后，选取同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点，同一节段钢箱梁内应变传感器的数量为M，M为≥5的整数，横桥向以行车道的中心位置为零，顺桥向以应变传感器的安装位置为零，计算车辆在行车道横向不同位置x_i时，所有测点的应变影响线L_k，xi(y)，其中，k表示测点号，k＝1，2，3…M，x_i表示车辆在桥上的横向位置，x_i＝i×0.05米，i＝0，±1，±2…±20，y表示车辆在桥上顺桥向位置，对于每一个测点k，应变影响线L_k，xi(y)是一个二维矩阵；先采用已知重量的车辆在每个行车道的横向不同位置x_i驶过称重系统的安装位置，采集所有应变传感器的应变数据，得到每个测点的实测应变影响线，对计算出来的应变影响线L_k，xi(y)进行标定，随后对车辆进行动态称重：假设两个横隔板之间的间距为l，对于钢箱梁U肋，影响线在距离应变传感器位置1.5倍横隔板外取值接近于零，通过测试软件对标定后的应变影响线L_k，xi(y)分别计算车辆在桥上的行车道横向不同位置时，每个测点对应的一系列影响线面积

通过样条插值得到车辆在行车道位置x_j时，x_j＝j×0.01米，j＝0，±1，±2…±100，每个测点对应的一系列影响线面积

对一横向固定位置x_j，所有测点的影响线面积

构成影响线面积向量

9.如权利要求8所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：得到所有测点的影响线面积

构成的影响线面积向量后，实时采集同一节段钢箱梁内的所有应变传感器测点的应变信号，分离出它们各自在同一辆车通过时的应变时程数据S_k(t)曲线，其中，k表示测点号，k＝1，2，3…M，M表示同一节段钢箱梁内应变传感器的数量；确定车辆通过距应变传感器前后1.5倍横隔板位置的时间t1和t2，分别计算它们的应变面积v是识别出来的车辆速度，即可得到所有应变传感器的应变面积B_k构成的应变面积向量

10.如权利要求9所述的用于正交异性桥面板钢箱梁桥的车辆荷载动态称重方法，其特征在于：得到所有应变传感器的应变面积B_k构成的应变面积向量

后，分别计算实测应变面积向量与车辆横向不同作用位置x_j的影响线面积向量之间夹角的余弦距离：

·表示向量内积运算，计算出该夹角余弦距离最大值对应的x_j，表示为x_m，得到车辆作用在桥上的横向位置x_m，再利用车辆横向位置x_m处的影响线面积

计算车辆的重量W： $W=\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}\frac{B_k}{A_{k,\mathrm{kxm}}}.$

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