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专利号: 2022107405130
申请人: 重庆交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种悬索桥健康监测方法,其特征在于,所述方法包括:获取第一交点,所述第一交点为目标吊杆与主缆的交点,所述目标吊杆为悬索桥中任一吊杆;

在所述目标吊杆一侧的主缆上的设定距离内选取第一标识点;在所述目标吊杆另一侧的主缆上的设定距离内选取第二标识点;

根据所述第一交点分别与第一标识点、第二标识点的相对位置计算所述目标吊杆的力学状态,所述目标吊杆的力学状态用于确定所述悬索桥健康状态;

其中,所述根据所述第一交点分别与第一标识点、第二标识点的相对位置计算所述主缆与所述目标吊杆的力学状态的步骤具体为:根据公式(1)计算所述吊杆的拉力;

其中Pi为目标吊杆的拉力,H为悬索桥设计主缆水平分力,q为所述主缆设计容重,li‑1为第一交点与第一标识点水平距离,li为第一交点与第二标识点水平距离,hi‑1为第一交点与第一标识点竖直距离,hi第一交点与第二标识点竖直距离。

2.根据权利要求1所述的监测方法,其特征在于,所述第一标识点为所述目标吊杆一侧相邻吊杆与所述主缆交点,所述第二标识点为所述目标吊杆另一侧相邻吊杆与所述主缆的交点。

3.根据权利要求2所述的监测方法,其特征在于,所述获取第一交点之前的步骤包括:获取所述悬索桥不同角度点云数据;

根据所述不同角度点云数据生成三维悬索桥点云模型;

根据所述悬索桥点云模型分割出悬索的点云模型;

根据所述悬索的点云模型确认所述悬索中目标吊杆与主缆的交点。

4.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,所述根据所述不同角度点云数据生成三维悬索桥点云模型的步骤包括:确定第一角度点云数据具有平面特征的第一点云;

确定第二角度点云数据具有平面特征的第二点云;

在所述第一点云上上随机生成均匀间距的第一点集并投影到所述第二点云的特征平面,生成第二点集;

对第一点集与第二点集中的配准点迭代配准;

生成三维悬索桥点云模型。

5.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,所述根据所述悬索桥点云模型分割出悬索的点云模型的步骤包括:根据所述悬索桥点云模型在二维平面上投影的密度分布确定、分割出悬索的点云;

确定所述悬索的点云中满足主缆半径分布的点云为主缆点云。

6.根据权利要求3所述的监测方法,其特征在于,所述根据所述悬索的点云模型确认所述悬索中目标吊杆与主缆的交点的步骤包括:截取所述目标吊杆两侧主缆上所述设定距离内的设定长度的第一段点云与第二段点云;

根据所述第一段点云、第二段点云的中心线分别与所述主缆点云中的吊杆点云的交点确定所述第一交点。

7.一种悬索桥健康监测系统,其特征在于,包括:

交点测量装置,所述交点测量装置用于确定目标吊杆与主缆的位置关系;

监测装置,获取目标吊杆与主缆第一交点,所述目标吊杆为悬索桥中任一吊杆;在所述目标吊杆一侧的主缆上的设定距离内选取第一标识点;在所述目标吊杆另一侧的主缆上的设定距离内选取第二标识点;根据所述第一交点分别与第一标识点、第二标识点的相对位置计算所述目标吊杆的力学状态;

其中,所述监测装置用于所述根据所述第一交点分别与第一标识点、第二标识点的相对位置计算所述主缆与所述目标吊杆的力学状态的步骤具体为:根据公式(1)计算所述吊杆的拉力;

其中Pi为目标吊杆的拉力,H为悬索桥设计主缆水平分力,q为主缆设计容重,li‑1为第一交点与第一标识点水平距离,li为第一交点与第二标识点水平距离,hi‑1为第一交点与第一标识点竖直距离,hi第一交点与第二标识点竖直距离。

8.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述监测方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述监测方法的步骤。