專利名稱：一種橋梁荷載試驗智能布載系統及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種橋梁荷載試驗方案的布載系統和方法，特別是一種智能布載系統和方法。
背景技術：
當橋梁檢算分析尚 無法明確確定橋梁承載能力時，需要通過荷載試驗進一步評定其承載能力。橋梁荷載試驗是對橋梁結構工作狀態(tài)進行直接測試的一種檢定手段，因此在橋梁工程中得到較為廣泛的應用。然而，目前國內外尚無專門針對橋梁荷載試驗的快速建模及布載方法，現有的做法主要是將有限元程序得到的橋梁結構影響線導出，再通過繁瑣的布載獲得荷載試驗的設計方案，嚴重影響了工程師的工作效率以及方案的可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種橋梁荷載試驗智能布載系統，它可以快速生成橋梁結構模型，計算控制截面的影響線，并自動布載，提高橋梁荷載試驗方案設計的可靠性和設計效率。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括有橋梁結構模型快速生成模塊、控制截面內力影響線計算模塊、布載模塊和試驗加載方案文檔生成；
橋梁結構模型快速生成模塊，通過工作人員輸入的橋梁關鍵參數，快速生成橋梁結構模型；
控制截面內力影響線計算模塊，根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移；
布載模塊，根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、加載車重量和荷載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載；
試驗加載方案文檔生成模塊，生成試驗加載方案文檔，試驗加載方案文檔包括測試截面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。進一步，所述橋梁結構模型快速生成模塊中輸入的橋梁關鍵參數包括有橋梁跨徑、支承方式、構件位置、構件尺寸、構件材料。進一步，所述布載模塊包括有自動布載子模塊和手動布載子模塊；
自動布載子模塊，根據已有影響線數據和不同工況下的最優(yōu)加載車位信息，自動加載車輛；
手動布載子模塊，工作人員手動刪除車輛、動態(tài)改變車輛車型、重量信息，輸入車輛位置或在影響線圖上直接將車輛拖拉至指定位置和改變試驗荷載效率系數。進一步，所述荷載方案設計模塊所生成的信息分別以圖形、圖形和表格的形式表/Jn o本發(fā)明的另一個目的是提供一種橋梁荷載試驗智能布載方法，它可以提高橋梁荷載試驗方案設計的可靠性和設計效率。本發(fā)明的該目的是通過這樣的技術方案實現的，具體步驟如下
1)工作人員通過測量輸入橋梁關鍵參數；
2)根據輸入的橋梁關鍵參數自動快速生成橋梁結構模型；
3)根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移；
4)根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、加載車重量和荷 載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載；
5)生成試驗加載方案文檔。進一步，自動布載子模塊自動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。進一步，手動布載子模塊對自動布載后的車輛進行調整。進一步，手動布載模塊手動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。進一步，步驟5)中所述試驗加載方案文檔包括有測試截面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點
本發(fā)明可以快速生成橋梁模型，并進行自動布載，形成了一套功能完善、方便快捷的橋梁荷載試驗快速建模及布載體系，大大增加了工程師的可操作性和橋梁荷載試驗方案設計的可靠性，同時，試驗加載方案的自動輸出實現了提高工程師的工作效率，節(jié)省成本的目的。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。


本發(fā)明的

如下。圖I為本發(fā)明的結構示意 圖2為本發(fā)明工作流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。一種橋梁荷載試驗智能布載系統，所述系統包括有橋梁結構模型快速生成模塊、控制截面內力影響線計算模塊、布載模塊和試驗加載方案文檔生成；
橋梁結構模型快速生成模塊，通過工作人員輸入的橋梁關鍵參數，快速生成橋梁結構模型；控制截面內力影響線計算模塊，根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移；不需要工程人員通過復雜逐點計算得到影響線信息，大量節(jié)省了時間。布載模塊，根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、力口載車重量和荷載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載；本模塊所布載的車輛與多條影響線相對應。試驗加載方案文檔生成模塊，生成試驗加載方案文檔，試驗加載方案文檔包括測試截面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。本發(fā)明可以快速生成橋梁模型，并進行自動布載，形成了一套功能完善、方便快捷 的橋梁荷載試驗快速建模及布載體系，大大增加了工程師的可操作性和橋梁荷載試驗方案設計的可靠性，同時，試驗加載方案的自動輸出實現了提高工程師的工作效率，節(jié)省成本的目的。所述橋梁結構模型快速生成模塊中輸入的橋梁關鍵參數包括有橋梁跨徑、支承方式、構件位置、構件尺寸、構件材料。所述布載模塊包括有自動布載子模塊和手動布載子模塊；
自動布載子模塊，根據已有影響線數據和不同工況下的最優(yōu)加載車位信息，自動加載車輛；自動布載子模塊大量節(jié)省了車輛布載的時間，并且所生成的車輛信息與影響線相契合，所得到的結果更準確。手動布載子模塊，工作人員手動刪除車輛、動態(tài)改變車輛車型、重量信息，輸入車輛位置或在影響線圖上直接將車輛拖拉至指定位置和改變試驗荷載效率系數。工作人員通過手動布載子模塊可以隨時改變布載車輛，增加了設計靈活度。為了便于查看，所述荷載方案設計模塊所生成的信息分別以圖形、圖形和表格的形式表示。一種橋梁荷載試驗智能布載方法，具體步驟如下
1)工作人員通過測量輸入橋梁關鍵參數；
2)根據輸入的橋梁關鍵參數自動快速生成橋梁結構模型；
3)根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移；
4)根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、加載車重量和荷載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載；
5)生成試驗加載方案文檔。自動布載子模塊自動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。手動布載子模塊對自動布載后的車輛進行調整。手動布載模塊手動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。步驟5)中所述試驗加載方案文檔包括有測試截面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明 的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種橋梁荷載試驗智能布載系統，其特征在于所述系統包括有橋梁結構模型快速生成模塊、控制截面內力影響線計算模塊、布載模塊和試驗加載方案文檔生成； 橋梁結構模型快速生成模塊，通過工作人員輸入的橋梁關鍵參數，快速生成橋梁結構模型； 控制截面內力影響線計算模塊，根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移； 布載模塊，根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、加載車重量和荷載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載； 試驗加載方案文檔生成模塊，生成試驗加載方案文檔，試驗加載方案文檔包括測試截 面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。
2.如權利要求I所述的一種橋梁荷載試驗智能布載系統，其特征在于所述橋梁結構模型快速生成模塊中輸入的橋梁關鍵參數包括有橋梁跨徑、支承方式、構件位置、構件尺寸、構件材料。
3.如權利要求I所述的一種橋梁荷載試驗智能布載系統，其特征在于所述布載模塊包括有自動布載子模塊和手動布載子模塊； 自動布載子模塊，根據已有影響線數據和不同工況下的最優(yōu)加載車位信息，自動加載車輛； 手動布載子模塊，工作人員手動刪除車輛、動態(tài)改變車輛車型、重量信息，輸入車輛位置或在影響線圖上直接將車輛拖拉至指定位置和改變試驗荷載效率系數。
4.如權利要求I所述的一種橋梁荷載試驗智能布載系統，其特征在于所述荷載方案設計模塊所生成的信息分別以圖形、圖形和表格的形式表示。
5.如權利要求1-4任意一項所述系統進行智能布載的方法，具體步驟如下 .1)工作人員通過測量輸入橋梁關鍵參數； .2)根據輸入的橋梁關鍵參數自動快速生成橋梁結構模型； .3)根據橋面縱、橫向布置，將橋面自動映射到橋梁的結構計算模型中，自動進行影響線加載路徑設置，獲取影響線數據，根據影響線數據及設計荷載自動計算設計控制內力和位移； .4)根據橋梁模型和控制截面內力影響線，按照橋梁車道數、加載車型、加載車重量和荷載試驗效率系數計算不同工況下的最優(yōu)加載車位，確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載； .5)生成試驗加載方案文檔。
6.如權利要求5所述的一種橋梁荷載試驗智能布載方法,其特征在于自動布載子模塊自動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。
7.如權利要求6所述的一種橋梁荷載試驗智能布載方法,其特征在于手動布載子模塊對自動布載后的車輛進行調整。
8.如權利要求5所述的一種橋梁荷載試驗智能布載方法,其特征在于手動布載模塊手動布載步驟4)中計算得到的車輛布載方案。
9.如權利要求5所述的一種橋梁荷載試驗智能布載方法，其特征在于步驟5)中所述試驗加載方案文檔包括有測試截面信息、試驗測點信息、試驗工況信息、試驗加載位置信息和測點理論值信息。
全文摘要
一種橋梁荷載試驗智能布載系統，所述系統包括有橋梁結構模型快速生成模塊、控制截面內力影響線計算模塊、布載模塊和試驗加載方案文檔生成；一種橋梁荷載試驗智能布載方法，具體步驟如下1)輸入橋梁關鍵參數；2)自動建立橋梁模型；3)計算控制截面內力影響線；4)確定車輛布載方案，根據車輛布載方案進行車輛布載；5)生成試驗加載方案文檔。它可以快速生成橋梁結構模型，計算控制截面的影響線，并自動布載，提高橋梁荷載試驗方案設計的可靠性和設計效率。
文檔編號G06F17/50GK102750412SQ20121020286
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權日2012年6月19日
發(fā)明者劉懷林, 宋剛, 廖敬波, 張曉東, 白光亮, 黃福偉 申請人:招商局重慶交通科研設計院有限公司