CN116341337A - 一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法及系统 - Google Patents

一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法及系统，方法包括基于桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；基于桥梁的空间载荷布置和桥梁的应变测试点布置获取各应变测试点的理论动应变值和各应变测试点的最大动应变值；利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，实现桥梁承载能力评定。优点是：有效地解决现了有评定方法中封闭交通、费用成本高、数据监测精度不足、监测周期长等问题。

Description

一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法 及系统
技术领域
本发明涉及桥梁检测、桥梁承载能力评定技术领域，尤其涉及一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法及系统。
背景技术
针对公路桥梁承载能力评估分析方法，传统评定手段主要包括：荷载试验、桥梁检算等两种方法或两者相结合的方法，这些方法存在的问题有：
1、荷载试验方法需要在封闭交通条件下才能开展工作，需要耗费较多的人力、资金等，对交通通行有较大影响。
2、桥梁检算方法需要检测现场较多的技术参数数据，如外观质量、结构基频、结构耐久性参数等，需要耗费较多人力，必要条件下，还需要补充荷载试验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法及系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、位置确定：
基于建立的桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型，选择试验跨；将试验车辆加载到桥梁平面有限元模型中，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；
S2、桥梁的空间载荷及应变测试点布置：
基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置；
S3、理论动应变值与最大动应变值的计算：
基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值；基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值；
S4、承载能力评定：
利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
优选的，步骤S1具体为，建立桥梁平面有限元模型及桥梁三维实体空间有限元模型，按照方便试验和最不利受力原则，选择试验跨；并通过将试验车辆作为输入载荷加载到桥梁平面有限元模型中，利用内力影响线方法，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
优选的，步骤S2具体为，按照试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮的重量离散为等效空间集中力，并布置在桥梁三维实体空间有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；
基于桥梁三维实体空间有限元模型，在确定的试验跨最不利截面位置上，按照装配式梁每片梁不少于一个、整体式梁每片梁不少于三个的原则布置应变测试点，实现桥梁的应变布置。
优选的，步骤S3中，基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值，具体为，
针对桥梁三维实体空间有限元模型和桥梁的空间载荷布置进行静力分析，获取各应变测试点的静力应变值，并基于各静力应变值计算各个测点的理论动应变；公式为，
εdi＝(1+μ)*εi
其中，εdi为应变测试点i的理论动应变；εi为应变测试点i的应变值；μ为理论冲击系数；i为应变测试点的编号。
优选的，采用有限元方法计算桥梁平面有限元模型的冲击系数，并将其作为理论冲击系数。
优选的，步骤S3中，基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值，具体为，
针对现场桥梁选定的试验跨和步骤S2中桥梁的应变测试点布置方式，在现场桥梁上布设应变测试点，并将各应变测试点连接到无线应变传感器上，进行联调；
将试验车辆以预设速度匀速沿现场桥梁中心线位置行驶，利用无线应变传感器记录现场桥梁的各个应变测试点的最大动应变值。
优选的，步骤S4具体包括，
S41、基于各应变测试点的最大动应变值，计算各应变测试点的动应变校验系数；公式为，
Figure BDA0004189319890000031
其中，ηdεi为应变测试点i的动应变校验系数；εmi为应变测试点i的最大动应变值；
S42、基于各应变测试点的动应变校验系数，计算各应变测试点所在测试截面的平均动应变校验系数；公式为，
Figure BDA0004189319890000032
其中，
Figure BDA0004189319890000033
为平均动应变校验系数；n为应变测试点的总数。
S43、若平均动应变校验系数小于等于预设阈值，说明桥梁实际状况好于理论状况，桥梁承载能力满足设计要求；平均动应变校验系数大于预设阈值，说明桥梁实际状况差于理论状况，需要进一步详细检测。
本发明的目的还在于提供一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定系统，系统用于实现上述任一所述的方法，系统包括，
有限元模型建立模块：用于建立桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型；
输入载荷计算模块：用于确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；
空间载荷及应变测试点布置模块：用于基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置；
有限元计算分析模块：用于基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值；
现场应变数据采集模块：用于基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值；
承载能力评定分析模块：用于利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
优选的，有限元模型建立模块通过设置包括桥梁平纵曲线、材料、截面、主梁单元信息、其他单元信息、约束信息在内的关键参数建立桥梁平面有限元模型；
有限元模型建立模块采用包括截面网格划分和六面体单元拉伸在内的空间几何算法，建立三维空间实体网格模型；依据同截面节点的位移协调原则，建立三维单元不连续节点的几何位移关系，最终建立符合计算要求的桥梁三维实体有限元模型。
优选的，所述输入载荷计算模块采用试验车辆的轴数、轴距、轮距和轴重作为输入载荷，以集中力荷载模拟轴重或轮重，分别加载到桥梁平面有限元模型中；针对桥梁平面有限元模型，采用内力影响线方法，计算试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
本发明的有益效果是：1、本发明采用接触式方法监测动应变数据，在试验跨关键截面梁底位置布置多个应变监测点，具有数据采集精度高、样本数量多等特点。相较于非接触式动挠度监测数据承载能力判断方法，本发明有效地提高了数据的测试准确度，提高了结果的准确性，同时大大降低了数据监测时间，提高了工作效率。2、本发明采用非封闭交通，对交通通行影响小，大大缓解了交通通行压力。相较于传统方法，解决了封闭交通带来的社会负面影响及经济损失，简化了现场检测技术参数，减少了工作量，降低了人力成本。3、本发明的桥梁现场检测数据少，仅监测关键截面位置测点的动应变，大大简化了传统评定手段的工作量。4、本发明选定特定的试验车辆进行动荷载加载，无需对桥面车辆荷载进行识别，特别适用于没有车辆动态称重系统的桥梁，且数据监测周期短，缩短了作业时间。
附图说明
图1是本发明实施例中的评定系统实现评定方法的技术路线图；
图2是本发明实施例中桥梁的平面有限元模型示意图；
图3是本发明实施例中桥梁的三维实体空间有限元模型；
图4是本发明实施例中桥梁的应变测试点布置图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
本实施例中，由于桥梁主梁结构在动荷载作用下，产生相应的结构响应，其中关键截面的动应变是关键参数之一，能够反应桥梁主梁整体实际刚度状况，基于此，提供了一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，如图1所示，包括如下步骤，
S1、位置确定：
基于建立的桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型，选择试验跨；将试验车辆加载到桥梁平面有限元模型中，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；
S2、桥梁的空间载荷及应变测试点布置：
基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置；
S3、理论动应变值与最大动应变值的计算：
基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值；基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值；
S4、承载能力评定：
利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
针对上述四部分内容，分别进行如下说明：
一、位置确定
该部分对应步骤S1，具体为，建立桥梁平面有限元模型及桥梁三维实体空间有限元模型，按照方便试验和最不利受力原则，选择试验跨；并通过将试验车辆作为输入载荷加载到桥梁平面有限元模型中，利用内力影响线方法，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
其中，试验车辆选定为标准三轴载重车辆(总重50t)，其技术参数为：前后轴距分别为1.4m、4.0m，轮距为1.8m，前轴重为10t、中后轴重为20t。
二、空间载荷及应变测试点布置
该部分对应步骤S2，具体包括，
1、桥梁空间载荷布置：按照试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮的重量离散为等效空间集中力，并布置在桥梁三维实体空间有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；
2、桥梁应变布置：基于桥梁三维实体空间有限元模型，在确定的试验跨最不利截面位置上，按照装配式梁每片梁不少于一个、整体式梁每片梁不少于三个的原则布置应变测试点，实现桥梁的应变布置。
三、理论动应变值与最大动应变值的计算
该部分对应步骤S3，具体包括，
1、理论动应变值计算：针对桥梁三维实体空间有限元模型和桥梁的空间载荷布置进行静力分析，获取各应变测试点的静力应变值，并基于各静力应变值计算各个测点的理论动应变；公式为，
εdi＝(1+μ)*εi
其中，εdi为应变测试点i的理论动应变；εi为应变测试点i的应变值；μ为理论冲击系数；i为应变测试点的编号。
其中，理论冲击系数的获取方式为，采用有限元方法计算桥梁平面有限元模型的冲击系数，并将其作为理论冲击系数。
2、最大动应变值计算：针对现场桥梁选定的试验跨和步骤S2中桥梁的应变测试点布置方式，在现场桥梁上布设应变测试点，并将各应变测试点连接到无线应变传感器上，进行联调；
将试验车辆以预设速度匀速沿现场桥梁中心线位置行驶，利用无线应变传感器记录现场桥梁的各个应变测试点的最大动应变值(即实测应变值)。
其中，预设速度可以根据实际情况进行设置以便更好地满足实际需求。本实施例中，预设速度设置为30kM/h。
四、承载能力评定
该部分对应步骤S4，具体包括，
1、基于各应变测试点的最大动应变值，计算各应变测试点的动应变校验系数；公式为，
Figure BDA0004189319890000071
其中，ηdεi为应变测试点i的动应变校验系数；εmi为应变测试点i的最大动应变值；
2、基于各应变测试点的动应变校验系数，计算各应变测试点所在测试截面的平均动应变校验系数；公式为，
Figure BDA0004189319890000072
其中，
Figure BDA0004189319890000073
为平均动应变校验系数；n为应变测试点的总数。
3、若平均动应变校验系数小于等于预设阈值，说明桥梁实际状况好于理论状况，桥梁承载能力满足设计要求；平均动应变校验系数大于预设阈值，说明桥梁实际状况差于理论状况，需要进一步详细检测。
其中，预设阈值可以根据实际情况进行设置以便更好地满足实际需求。本实施例中，预设阈值设置为1，具体地，当
Figure BDA0004189319890000081
说明桥梁实际状况好于理论状况，桥梁承载能力满足设计要求；当/>
Figure BDA0004189319890000082
说明桥梁实际状况差于理论状况，需要进一步详细检测。
本实施例中，还提供了一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定系统，系统用于实现上述所述的方法，系统包括，
1、有限元模型建立模块：用于建立桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型。
具体地：有限元模型建立模块通过设置桥梁平纵曲线、材料、截面、主梁单元信息、其他单元信息、约束信息等关键参数建立桥梁平面有限元模型；
有限元模型建立模块采用截面网格划分、六面体单元拉伸等空间几何算法，建立三维空间实体网格模型；依据同截面节点的位移协调原则，建立三维单元不连续节点的几何位移关系，最终建立符合计算要求的桥梁三维实体有限元模型
2、输入载荷计算模块：用于确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
具体地：所述输入载荷计算模块采用试验车辆的轴数、轴距、轮距和轴重作为输入载荷，以集中力荷载模拟轴重或轮重，分别加载到桥梁平面有限元模型中；针对桥梁平面有限元模型，采用内力影响线方法，计算试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
3、空间载荷及应变测试点布置模块：用于基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置。
4、有限元计算分析模块：用于基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值。
具体地：针对桥梁三维实体空间有限元模型和桥梁的空间载荷布置进行静力分析，获取各应变测试点的静力应变值，并基于各静力应变值计算各个测点的理论动应变。
5、现场应变数据采集模块：用于基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值。
具体地：针对现场桥梁选定的试验跨和步骤S2中桥梁的应变测试点布置方式，在现场桥梁上布设应变测试点，并将各应变测试点连接到无线应变传感器上，进行联调；将试验车辆以预设速度匀速沿现场桥梁中心线位置行驶，利用无线应变传感器记录现场桥梁的各个应变测试点的最大动应变值。
现场应变数据采模块为连接现场数据的专用模块，通过标准的数据接口，连接现场桥梁的无线应变传感器，并基于记录的动载荷作用下的应变测试点的应变数据，提取最大动应变值。
6、承载能力评定分析模块：用于利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
实施例二
本实施例中，以某13m简支空心板梁为例，采用本发明提供的方法及系统实现桥梁承载能力评定的具体过程如下：
1、选定一辆试验加载车，车辆参数如实施例一中所示。
2、采用关键参数方法快速建立平面有限元模型，具体参数及实例见下表1，平面有限元模型见图2，采用截面网格划分及六面体单元拉伸等空间几何算法、空间位移协调方式，建立三维空间实体有限元模型，见图3。
表1快速建模模块各关键参数描述
Figure BDA0004189319890000091
Figure BDA0004189319890000101
3、采用平面模型有限元算法，计算冲击系数为0.372，将其作为理论冲击系数。
4、采用影响线方法，针对平面模型计算最不利荷载位置(跨中截面)及应变测试点布置(见图4)。
5、采用三维空间实体有限元计算方法，计算得到静应变，结合公式1，计算各测点动静应计算结果如下表2。
6、针对现场桥梁的试验跨(跨中截面)，依据图4现场布设测点的应变片，并连接无线应变传感器，进行联调测试。
7、采用1辆试验车辆，以30kM/h匀速沿现场桥梁中心线位置行驶，采用无线应变采集器，记录桥梁各个测点的最大动应变值εmi，作为实测动应变，数据结果见表2。
8、按照实施例一中的相关公式，计算各个测点的动应变校验系数，数据结果见表2。
9、按照实施例一中的相关公式，计算各测点所在测试截面的平均动应变校验系数。
10、进行承载能力评定，计算结果见表2，动应变校验系数均值为0.84，表明桥梁的实际承载能力状况好于理论值，承载能力满足设计要求。
表2承载能力评定结果
Figure BDA0004189319890000102
Figure BDA0004189319890000111
基于上述具体实施过程可以看出，本发明提供的方法及系统在实现在非封闭交通条件下，基于动应变监测数据的桥梁承载能力快速评定，并构建了包含快速建立三维模型、空间实体有限元计算分析、测点应变自动提取、现场动应变监测、结果评定分析等模块的一体化软件系统，有效地解决现了有评定方法中封闭交通、费用成本高、数据监测精度不足、监测周期长等问题。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评估方法及系统，本发明采用接触式方法监测动应变数据，在试验跨关键截面梁底位置布置多个应变监测点，具有数据采集精度高、样本数量多等特点。相较于非接触式动挠度监测数据承载能力判断方法，本发明有效地提高了数据的测试准确度，提高了结果的准确性，同时大大降低了数据监测时间，提高了工作效率。本发明采用非封闭交通，对交通通行影响小，大大缓解了交通通行压力。相较于传统方法，解决了封闭交通带来的社会负面影响及经济损失，简化了现场检测技术参数，减少了工作量，降低了人力成本。本发明的桥梁现场检测数据少，仅监测关键截面位置测点的动应变，大大简化了传统评定手段的工作量。本发明选定特定的试验车辆进行动荷载加载，无需对桥面车辆荷载进行识别，特别适用于没有车辆动态称重系统的桥梁，且数据监测周期短，缩短了作业时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、位置确定：
基于建立的桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型，选择试验跨；将试验车辆加载到桥梁平面有限元模型中，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；
S2、桥梁的空间载荷及应变测试点布置：
基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置；
S3、理论动应变值与最大动应变值的计算：
基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值；基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值；
S4、承载能力评定：
利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
2.根据权利要求1所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：步骤S1具体为，建立桥梁平面有限元模型及桥梁三维实体空间有限元模型，按照方便试验和最不利受力原则，选择试验跨；并通过将试验车辆作为输入载荷加载到桥梁平面有限元模型中，利用内力影响线方法，确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
3.根据权利要求1所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：步骤S2具体为，按照试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮的重量离散为等效空间集中力，并布置在桥梁三维实体空间有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；
基于桥梁三维实体空间有限元模型，在确定的试验跨最不利截面位置上，按照装配式梁每片梁不少于一个、整体式梁每片梁不少于三个的原则布置应变测试点，实现桥梁的应变布置。
4.根据权利要求1所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：步骤S3中，基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值，具体为，
针对桥梁三维实体空间有限元模型和桥梁的空间载荷布置进行静力分析，获取各应变测试点的静力应变值，并基于各静力应变值计算各个测点的理论动应变；公式为，
εdi＝(1+μ)*εi
其中，εdi为应变测试点i的理论动应变；εi为应变测试点i的应变值；μ为理论冲击系数；i为应变测试点的编号。
5.根据权利要求4所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：采用有限元方法计算桥梁平面有限元模型的冲击系数，并将其作为理论冲击系数。
6.根据权利要求4所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：步骤S3中，基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值，具体为，
针对现场桥梁选定的试验跨和步骤S2中桥梁的应变测试点布置方式，在现场桥梁上布设应变测试点，并将各应变测试点连接到无线应变传感器上，进行联调；
将试验车辆以预设速度匀速沿现场桥梁中心线位置行驶，利用无线应变传感器记录现场桥梁的各个应变测试点的最大动应变值。
7.根据权利要求1所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定方法，其特征在于：步骤S4具体包括，
S41、基于各应变测试点的最大动应变值，计算各应变测试点的动应变校验系数；公式为，
Figure FDA0004189319880000031
其中，ηdεi为应变测试点i的动应变校验系数；εmi为应变测试点i的最大动应变值；
S42、基于各应变测试点的动应变校验系数，计算各应变测试点所在测试截面的平均动应变校验系数；公式为，
Figure FDA0004189319880000032
其中，
Figure FDA0004189319880000033
为平均动应变校验系数；n为应变测试点的总数。
S43、若平均动应变校验系数小于等于预设阈值，说明桥梁实际状况好于理论状况，桥梁承载能力满足设计要求；平均动应变校验系数大于预设阈值，说明桥梁实际状况差于理论状况，需要进一步详细检测。
8.一种非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定系统，其特征在于：系统用于实现上述权利要求1至7任一所述的方法，系统包括，
有限元模型建立模块：用于建立桥梁平面有限元模型和桥梁三维实体空间有限元模型；
输入载荷计算模块：用于确定试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置；
空间载荷及应变测试点布置模块：用于基于试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置，将试验车辆的各车轮重量布置在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的空间载荷布置；基于试验跨的最不利截面位置，将应变测试点布设在桥梁的三维实体有限元模型中，实现桥梁的应变测试点布置；
有限元计算分析模块：用于基于桥梁的空间载荷布置获取各应变测试点的理论动应变值；
现场应变数据采集模块：用于基于现场桥梁上布设的应变测试点，在试验车辆按照预设路线行驶时，获取各应变测试点的最大动应变值；
承载能力评定分析模块：用于利用各应变测试点的理论动应变值和最大动应变值，获取各应变测试点的动应变校验系数，并利用各应变测试点的动应变校验系数计算平均动应变校验系数；基于平均动应变校验系数与预设阈值之间的大小关系，判断桥梁承载能力是否满足要求。
9.根据权利要求8所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定系统，其特征在于：有限元模型建立模块通过设置包括桥梁平纵曲线、材料、截面、主梁单元信息、其他单元信息、约束信息在内的关键参数建立桥梁平面有限元模型；
有限元模型建立模块采用包括截面网格划分和六面体单元拉伸在内的空间几何算法，建立三维空间实体网格模型；依据同截面节点的位移协调原则，建立三维单元不连续节点的几何位移关系，最终建立符合计算要求的桥梁三维实体有限元模型。
10.根据权利要求8所述的非封闭交通条件下基于动应变的桥梁承载能力评定系统，其特征在于：所述输入载荷计算模块采用试验车辆的轴数、轴距、轮距和轴重作为输入载荷，以集中力荷载模拟轴重或轮重，分别加载到桥梁平面有限元模型中；针对桥梁平面有限元模型，采用内力影响线方法，计算试验跨的最不利截面位置及试验车辆在模型上的最不利载荷布置位置。
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