CN116105674B - 桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法及装置 - Google Patents

桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法及装置。所述方法包括：实时获取环境温度传感器输出的温度数据，实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程，将所述温度数据沿时间轴平移，平移量为桥梁形变滞后温度变化的时间，基于平移后的温度数据和桥梁高程数据组成的样本数据对拟合桥梁监测点高程与温度的关系曲线，并基于所述关系曲线得到桥梁监测点形变与温度变化的关系曲线。本发明由于考虑了桥梁形变滞后于温度变化的时间，通过对温度与时间的关系曲线沿时间轴进行平移，利用平移后的温度数据和未平移的高程数据进行拟合，得到高程与温度的关系曲线，提高了测量精度。

Description

桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法及装置
技术领域
本发明属于桥梁测量技术领域，具体涉及一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法及装置。
背景技术
在桥梁投入使用后，温度、风力、车辆行驶等外界因素尤其是温度对桥梁的影响越来越受到设计、施工以及运营阶段保养和维护人员的重视。通过采用全球卫星导航系统（globalnavigation satellite system, GNSS）和多传感器（如温度传感器）对桥梁进行监测，以获取各种环境及不同荷载下的实时线形数据、气象数据，可用于研究大桥在不同荷载下的形变规律，以及外部环境对桥梁线形的影响规律等，为桥梁养护维修提供数据基准。
在对外部环境的研究中，钢结构桥梁对温度变化敏感。温度对于钢结构桥梁的影响主要表现在竖直方向和纵向的形变。在实际监测观察中，桥梁受温度的变化影响有一定的滞后性。当温度与桥梁的某种属性的相关度较大时，说明温度对此类属性有较大的影响，为了更真实地反映桥梁结构属性参数，须剔除温度滞后性效应的影响。
有鉴于此，本发明提出一种基于GNSS和多传感器的钢结构桥梁因温度影响引起的竖直方向形变的测量方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量的方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
第一方面，本发明提供一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，包括：
实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
将x=f 1(t)沿时间t平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i =f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。
进一步地，所述t 0的获得方法包括：
获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
获取安装在桥梁两个端点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于所述坐标数据计算桥梁长度R，R与时间t的关系记为R=f 3(t)；
分别计算关系曲线x=f 1(t)和R=f 3(t)的峰值点的时间坐标t x-max、t R-max；
对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0。
更进一步地，t x-max的计算方法包括：
读入关系曲线x=f 1(t)在测量时间段内的数据点(t i ,f 1(t i ))，i=1,2,…,n，n为数据点的数量；
计算满足f 1(t i-1)<f 1(t i )、f 1(t i+1)<f 1(t i )的所有t i ，所述t i 即为t x-max。
更进一步地，t x-max的计算方法包括：
设置宽度为包含2m-1个数据的滑动窗口；
从测量时间段起点沿关系曲线x=f 1(t)的时间轴移动滑动窗口；
若滑动窗口内第m个数据为滑动窗口内数据的最大值，则所述第m个数据为一个峰值点，得到一个t x-max；
使滑动窗口遍历整个测量时间段，得到所有t x-max。
更进一步地，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，其中，i=1,2,…,n 1，n 1为t x-max的数量，t x-max(1)<t x-max(2)<…<t x-max(n 1)；
将第j个t R-max表示为t R-max(j)，j=1,2,…,n 2，n 2为t R-max的数量，t R-max(1)<t R-max(2)<…<t R-max(n 2)；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的σ：
0<σ=t R-max(j)-t x-max(i)<min(t 0-max,t x-max(i+1)-t x-max(i))
式中，t 0-max为根据经验设定的阈值；
计算所有σ的均值得到t 0。
更进一步地，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算t 0=T R -T x 。
更进一步地，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算Δ0=T R -T x ；
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，将第j个t R-max表示为t R-max(j)，其中，i=1,2,…,n 1，j=1,2,…,n 2，n 1、n 2为分别为t x-max、t R-max的数量；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的Δ：
︱Δ－Δ0︱＜δ
Δ=t R-max(j)-t x-max(i)
式中，δ为设定的阈值；
计算所有Δ的均值，得到t 0。
进一步地，所述基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线，包括：
对y=f(x)两边求微分得到：Δy=f'(x)Δx，其中，Δy为桥梁监测点竖直方向形变，Δx为温度变化量，f'(x)为f(x)对x的导数。
更进一步地，所述关系曲线y=f(x)为线性函数，桥梁监测点竖直方向形变y-y 0与温度变化x-x 0的关系曲线为：
y-y 0 =k(x-x 0)
式中，x 0为设定的标准温度，y 0为温度为x 0时桥梁监测点的高程，k为所述线性函数的一次项系数，即每度的形变量。
第二方面，本发明提供一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量装置，包括：
第一关系确定模块，用于实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
第二关系确定模块，用于实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
第一曲线确定模块，用于将x=f 1(t)沿时间t平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i =f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
第二曲线确定模块，用于基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。
本发明通过实时获取环境温度传感器输出的温度数据，实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程，将所述温度数据沿时间轴平移，平移量为桥梁形变滞后温度变化的时间，基于平移后的温度数据和桥梁高程数据组成的样本数据对拟合桥梁监测点高程与温度的关系曲线，并基于所述关系曲线得到桥梁监测点形变与温度变化的关系曲线，实现了桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的自动测量。本发明由于考虑了桥梁形变滞后温度变化的时间，通过对温度与时间的关系曲线y= f 2(t)沿时间轴进行平移，利用平移后的温度数据和未平移的高程数据进行拟合，得到高程与温度的关系曲线，提高了测量精度。
附图说明
图1为本发明实施例一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法的流程图。
图2为计算滞后时间t 0的方法流程示意图。
图3为温度-时间曲线和桥长-时间曲线的示意图。
图4为本发明实施例一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量装置的方框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法的流程图，包括以下步骤：
步骤101，实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
步骤102，实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
步骤103，将x=f 1(t)沿时间轴平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i = f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
步骤104，基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。
本实施例中，步骤101主要用于实时获取桥梁的环境温度随时间变化的数据。本实施例通过在桥梁附近设置温度传感器，测量桥梁的环境温度。如果桥梁长度不是很长，不同监测点的环境温度相同，只设置一个温度传感器即可满足精度要求；当桥梁很长时，为了提高测量精度，可在每个监测点附近设置一个温度传感器。为了描述方便，将温度x与时间t的关系记为x=f 1(t)。值得说明的是，这里的函数关系x=f 1(t)（包括步骤102的y=f 2(t)）并不需要求出x=f 1(t)的具体函数表达式，只是用它表示由温度x和时间t的散点图确定的x与t的函数关系。
本实施例中，步骤102主要用于实时获取桥梁监测点高程随时间变化的数据。本实施例通过在桥梁的每个监测点设置一个GNSS接收机，实时获取每个监测点的坐标数据（包括经、纬度和高程坐标），基于所述坐标数据中的高程坐标得到桥梁每个监测点的高程值。为了描述方便，将温度y与时间t的关系记为y=f 2(t)。由于本实施例研究的是桥梁形变随温度变化的特性，为了消除其它因素对桥梁形变的影响，比如过桥车辆的影响，只获取每天无车辆过桥时段（如凌晨0:00~3:00点）的监测数据。
本实施例中，步骤103主要用于拟合桥梁监测点高程与温度的关系曲线。现有技术一般基于监测点相同时刻的环境温度数据和高程数据进行拟合，得到高程与温度的关系曲线。这种方案没有考虑桥梁形变滞后温度变化的特性，拟合精度不理想。为了提高拟合精度，本实施例利用事先测出的桥梁形变滞后温度变化的时间t 0，对温度与时间的关系曲线y =f 2(t)沿时间轴进行平移，平移量为滞后时间t 0，也就是说，如果当前时刻为t，用t-t 0时刻的温度值f 2(t-t 0)替换t时刻的温度值f 2(t)；然后，基于平移后的温度数据和未平移的高程数据进行拟合，得到高程与温度的关系曲线y=f(x)。
本实施例中，步骤104主要用于获得桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。桥梁监测点高程的变化量即为竖直方向的形变量，因此基于高程与温度的关系曲线y =f(x)，很容易得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。
本实施例由于考虑了桥梁形变滞后温度变化的时间，通过对温度与时间的关系曲线y=f 2(t)沿时间轴进行平移，利用平移后的温度数据和未平移的高程数据进行拟合，得到高程与温度的关系曲线，提高了测量精度。
作为一可选实施例，所述t 0的获得方法包括：
获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于所述坐标数据计算桥梁长度R，R与时间t的关系记为R=f 3(t)；
分别计算关系曲线x=f 1(t)和R=f 3(t)的峰值点的时间坐标t x-max、t R-max；
对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0。
本实施例给出了计算滞后时间t 0的一种技术方案。所谓滞后时间是指温度引起的桥梁形变比温度变化落后的时间。因此滞后时间t 0的计算，关键是在温度时间关系曲线和桥梁尺寸时间关系曲线上找到匹配的两个点，即与某一温度值对应的桥梁尺寸，计算所述温度值对应的时间与所述桥梁尺寸对应的时间的差，即可得到滞后时间t 0。如果在其中任一关系曲线上任选一个点，很难在另一关系曲线上准确找到与之匹配的点。根据桥梁尺寸与温度的关系（温度越高桥梁尺寸越大）可知，与一条关系曲线上的极大/极小值点（峰点/谷点）匹配的点一定是另一条关系曲线上的极大/极小值点，而极大/极小值点则很容易做到精确定位。因此，可以通过对两条关系曲线的极大/极小值点进行匹配计算t 0，本实施例采用极大值点即峰值点，通过求解两个匹配的峰值点的时间坐标t x-max、t R-max的差计算t 0。另外，可以认为在不同方向上的形变滞后时间相等，为了简化计算，本实施例采用桥梁纵向尺寸即桥长与时间的关系曲线计算t 0。桥长可根据设置在桥梁两端的GNSS接收机（如北斗或GPS）输出的坐标数据计算两端的距离得到。
作为一可选实施例，t x-max的计算方法包括：
读入关系曲线x=f 1(t)在测量时间段内的数据点(t i ,f 1(t i ))，i=1,2,…,n，n为数据点的数量；
计算满足f 1(t i-1)<f 1(t i )、f 1(t i+1)<f 1(t i )的所有t i ，所述t i 即为t x-max。
本实施例给出了计算t x-max的一种技术方案。峰值点即极大值点，t x-max即曲线x=f 1(t)在测量时间段内的所有极大值点的时间坐标。本实施例根据极大值点的定义进行求解，即极大值点的值大于其邻域的点的值，用不等式表示就是：若f 1(t i )满足f 1(t i-1)<f 1(t i )、f 1(t i+1)<f 1(t i )，则点(t i ,f 1(t i ))就是一个极大值点，t i 即为t x-max。
值得说明的是，t R-max的计算方法与t x-max的计算方法相同，这里不再赘述。
作为一可选实施例，t x-max的计算方法包括：
设置宽度为包含2m-1个数据的滑动窗口；
从测量时间段起点沿关系曲线x=f 1(t)的时间轴移动滑动窗口；
若滑动窗口内第m个数据为滑动窗口内数据的最大值，则所述第m个数据为一个峰值点，得到一个t x-max；
使滑动窗口遍历整个测量时间段，得到所有t x-max。
本实施例给出了计算t x-max的另一种技术方案。当测量时间段较长时，极大值点数量较多，求两条关系曲线上相互匹配的两个极大值点变得复杂，而且容易出错。为此，本实施例设置一个一定时间宽度的滑动窗口，如果在一个滑动窗口内存在多个极大点，只保留幅值最大一个极大值点。当然，也可能一个滑动窗口内一个极大点也不存在（关系曲线单调变化）。这样处理即可减少极大值点的数量，也可使两个相邻的极大值点保持较大的间隔（最小半个滑动窗口宽度），还可消除一些幅值较小的极大值点（可能是由干扰或测量误差形成的），不仅能够降低数据处理量，还可提高匹配精度，从而提高测量精度。本实施例设置的滑动窗口的时间宽度为包含奇数个数据点（如m=6，2m-1=11），便于确定滑动窗口中心位置的数据点，即第m个数据点；而当第m个数据点为滑动窗口内数据的最大值时，将其作为极大值点，则可避免将滑动窗口的边界点误判为极大值点（比如，如果关系曲线单调增且以滑动窗口内的最大值点作为极大值点时）。
作为一可选实施例，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，其中，i=1,2,…,n 1，n 1为t x-max的数量，t x-max(1)<t x-max(2)<…<t x-max(n 1)；
将第j个t R-max表示为t R-max(j)，j=1,2,…,n 2，n 2为t R-max的数量，t R-max(1)<t R-max(2)<…<t R-max(n 2)；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的σ：
0<σ=t R-max(j)-t x-max(i)<min(t 0-max,t x-max(i+1)-t x-max(i))
式中，t 0-max为根据经验设定的阈值；
计算所有σ的均值得到t 0。
本实施例给出了基于对t x-max、t R-max进行匹配计算t 0的一种技术方案。计算t 0的关键是找到相互匹配的t x-max、t R-max，然后对所有匹配的t x-max、t R-max求差并计算均值，得到t 0。本实施例对t x-max、t R-max进行匹配的技术原理是：与t x-max匹配的t R-max一定大于t x-max（形变滞后于温度变化），但应小于与该t x-max相邻的下一个t x-max；且t R-max与t x-max的差应小于设定的阈值，即最大延迟量t 0-max。该技术原理可以用上面的不等式表示。
作为一可选实施例，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算t 0=T R -T x 。
本实施例给出了基于对t x-max、t R-max进行匹配计算t 0的另一种技术方案。本实施例对t x-max、t R-max进行匹配的技术原理是：两条关系曲线均有多个峰值点，但两条关系曲线中峰值最大的峰值点一定是匹配峰值点，即温度最高引起的形变也最高。本实施例只基于一对匹配峰值点计算t 0，是一种比较简单的计算方法。
作为一可选实施例，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算Δ0=T R -T x ；
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，将第j个t R-max表示为t R-max(j)，其中，i=1,2,…,n 1，j=1,2,…,n 2，n 1、n 2为分别为t x-max、t R-max的数量；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的Δ：
︱Δ－Δ0︱＜δ
Δ=t R-max(j)-t x-max(i)
式中，δ为设定的阈值；
计算所有Δ的均值，得到t 0。
本实施例给出了基于对t x-max、t R-max进行匹配计算t 0的第三种技术方案。本实施例是上一实施例的一种改进方案。上一实施例只基于一对匹配峰值点（最大峰值点）计算t 0，本实施例基于两条关系曲线的最大峰值点即最明显的一对匹配峰值点，求解其它匹配峰值点，然后通过对所有匹配峰值点对应的时间坐标的差求均值得到t 0。本实施例的匹配原理是：每对匹配峰值点对应的时间坐标的差Δ相等或近似相等。已经得到两个最大峰值点对应的时间坐标的差Δ0=T R -T x ，因此只需使Δ与Δ0的差的绝对值小于设定阈值δ即可，具体表达式见上面的不等式。
作为一可选实施例，所述基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线，包括：
对y=f(x)两边求微分得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线：
Δy=f'(x)Δx
式中，Δy为桥梁监测点竖直方向形变，Δx为温度变化量，f'(x)为f(x)对x的导数。
本实施例给出了基于桥梁高程与温度的关系曲线y=f(x)，计算桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线的技术方案。根据变量与变量的变化量之间的关系，可用y的微分表示y的变化量即形变Δy，用x的微分表示x的变化量即温度变化Δx。因此，对关系曲线y=f(x)两边求微分即可得到形变Δy与温度变化Δx的关系曲线。
作为一可选实施例，所述关系曲线y=f(x)为线性函数，桥梁监测点竖直方向形变y-y 0与温度变化x-x 0的关系曲线为：
y-y 0 =k(x-x 0)
式中，x 0为设定的标准温度，y 0为温度为x 0时桥梁监测点的高程，k为所述线性函数的一次项系数，即每度的形变量。
本实施例给出了一种具体的形变温度关系曲线。本实施例是针对关系曲线y=f(x)为线性函数时得到的形变与温度变化的关系曲线，表示为y-y 0 =k(x-x 0)。因为涉及变化量，因此需要设定一个比较基准，变化量为相对比较基准的变化量。本实施例将x 0设定为标准温度（例如x 0=150C），Δx=x-x 0为温度变化量；将温度为x 0时桥梁监测点的高程y 0设定为标准高程，Δy=y-y 0为桥梁监测点竖直方向形变；y-y 0与x-x 0成正比关系，即y-y 0 =k(x-x 0)，k为温度变化1度高程的变化量即形变量。
图4为本发明实施例一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量装置的组成示意图，所述装置包括：
第一关系确定模块11，用于实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
第二关系确定模块12，用于实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
第一曲线确定模块13，用于将x=f 1(t)沿时间t平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i =f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
第二曲线确定模块14，用于基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
将x=f 1(t)沿时间t平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i =f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线；
所述t 0的获得方法包括：
获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
获取安装在桥梁两个端点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于所述坐标数据计算桥梁长度R，R与时间t的关系记为R=f 3(t)；
分别计算关系曲线x=f 1(t)和R=f 3(t)的峰值点的时间坐标t x-max、t R-max；
对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0。
2.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，t x-max的计算方法包括：
读入关系曲线x=f 1(t)在测量时间段内的数据点(t i ,f 1(t i ))，i=1,2,…,n，n为数据点的数量；
计算满足f 1(t i-1)<f 1(t i )、f 1(t i+1)<f 1(t i )的所有t i ，所述t i 即为t x-max。
3.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，t x-max的计算方法包括：
设置宽度为包含2m-1个数据的滑动窗口；
从测量时间段起点沿关系曲线x=f 1(t)的时间轴移动滑动窗口；
若滑动窗口内第m个数据为滑动窗口内数据的最大值，则所述第m个数据为一个峰值点，得到一个t x-max；
使滑动窗口遍历整个测量时间段，得到所有t x-max。
4.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，其中，i=1,2,…,n 1，n 1为t x-max的数量，t x-max(1)<t x-max(2)<…<t x-max(n 1)；
将第j个t R-max表示为t R-max(j)，j=1,2,…,n 2，n 2为t R-max的数量，t R-max(1)<t R-max(2)<…<t R-max(n 2)；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的σ：
0<σ=t R-max(j)-t x-max(i)<min(t 0-max, t x-max(i+1)-t x-max(i))
式中，t 0-max为根据经验设定的阈值；
计算所有σ的均值得到t 0。
5.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算t 0=T R -T x 。
6.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，所述对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0，具体包括：
计算f 1(t x-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T x ；
计算f 3(t R-max)中峰值最大的峰值点的时间坐标T R ；
计算Δ0=T R -T x ；
将第i个t x-max表示为t x-max(i)，将第j个t R-max表示为t R-max(j)，其中，i=1,2,…,n 1，j=1,2,…,n 2，n 1、n 2为分别为t x-max、t R-max的数量；
针对t x-max(i)，固定i、改变j，计算满足下面不等式的Δ：
︱Δ－Δ0︱＜δ
Δ=t R-max(j)-t x-max(i)
式中，δ为设定的阈值；
计算所有Δ的均值，得到t 0。
7.根据权利要求1所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，所述基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线，包括：
对y=f(x)两边求微分得到：Δy=f'(x)Δx，其中，Δy为桥梁监测点竖直方向形变，Δx为温度变化量，f'(x)为f(x)对x的导数。
8.根据权利要求7所述的桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量方法，其特征在于，所述关系曲线y=f(x)为线性函数，桥梁监测点竖直方向形变y-y 0与温度变化x-x 0的关系曲线为：
y-y 0 =k(x-x 0)
式中，x 0为设定的标准温度，y 0为温度为x 0时桥梁监测点的高程，k为所述线性函数的一次项系数，即每度的形变量。
9.一种桥梁竖直方向形变随温度变化曲线的测量装置，其特征在于，包括：
第一关系确定模块，用于实时获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
第二关系确定模块，用于实时获取安装在桥梁监测点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于高程坐标得到桥梁监测点高程y，y与时间t的关系记为y=f 2(t)；
第一曲线确定模块，用于将x=f 1(t)沿时间t平移t 0，得到x=f 1(t-t 0)，基于数据对(y i =f 2(t i )，x i =f 1(t i -t 0))，拟合y与x的关系曲线y=f(x)，t 0为桥梁形变滞后温度变化的时间，i=1,2,…,N，N为数据对的数量；
第二曲线确定模块，用于基于关系曲线y=f(x)得到桥梁监测点竖直方向形变与温度变化的关系曲线；
所述t 0的获得方法包括：
获取环境温度传感器输出的温度数据x，x与时间t的关系记为x=f 1(t)；
获取安装在桥梁两个端点的GNSS接收机输出的坐标数据，基于所述坐标数据计算桥梁长度R，R与时间t的关系记为R=f 3(t)；
分别计算关系曲线x=f 1(t)和R=f 3(t)的峰值点的时间坐标t x-max、t R-max；
对t x-max、t R-max进行匹配并求差得到t 0。
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