1.铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,包括:获取目标桥梁拉索及其锚固端的振动加速度时程;基于所述振动加速度时程得到所述拉索的瞬时索力;基于所述瞬时索力得到应力参数;基于所述应力参数和S-N曲线得到等效应力幅值;基于所述等效应力幅值及所述S-N曲线的参数,得到单位时间内的疲劳损伤;基于所述疲劳损伤得到所述拉索及其锚固端的疲劳寿命;基于S-N曲线参数的不确定性结合所述等效应力幅值,得到所述拉索及其锚固端的失效概率。
2.根据权利要求1所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述瞬时索力获取方法为:基于所述振动加速度时程采用同步压缩短时傅里叶变化提取拉索振动加速度的瞬时频率;基于所述瞬时频率采用时频分析算法,得到所述拉索的所述瞬时索力;所述瞬时频率为连续四阶的倍频。
3.根据权利要求1所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述应力参数获取方法为:构建包括索体和锚固系统的单根拉索系统的有限元模型;基于所述瞬时索力按照拉索轴向方向,计算所述有限元模型在瞬时索力作用下的应力响应时程;基于所述应力响应时程采用雨流计数法,得到应力时程曲线的第一应力幅值、对应的应力循环次数和应力均值;根据Goodman准则,将所述第一应力幅值转换为考虑应力均值的第二应力幅值;所述第二应力幅值、所述应力循环次数和所述应力均值共同组成所述应力参数。
4.根据权利要求3所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述等效应力幅值获取方法为:基于所述第二应力幅值获取对应的幅值频率;基于所述幅值频率结合考虑腐蚀作用的所述S-N曲线,得到拉索热点位置的所述等效应力幅值。
5.根据权利要求4所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述等效应力幅值 S reff 为: ;其中, f i 表示幅值频率, k 表示S-N曲线的参数, S ai 表示应力幅值。
6.根据权利要求4所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述疲劳损伤获取方法为:基于所述等效应力幅值和所述S-N曲线的参数,得到在等效应力幅作用下疲劳破坏时的第一应力循环次数;根据miner准则,基于应力时程内的第二应力循环次数和所述第一应力循环次数,得到单位时间内的所述疲劳损伤。
7.根据权利要求6所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述疲劳寿命 T f 具体为:T f = T / D ;其中, T 表示应力时程, D 表示单位时间内的疲劳损伤。
8.根据权利要求6所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,所述失效概率获取方法为:基于疲劳极限的均值和变异系数以及所述等效应力幅值得到可靠性指数;基于所述S-N曲线参数的不确定性和所述可靠性指数,得到所述失效概率。
9.根据权利要求1所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,还包括:基于所述疲劳损伤获取所述疲劳寿命的概率分布:基于所述疲劳损伤获取单位时间内的疲劳损伤均值和疲劳损伤标准差;基于所述疲劳损伤均值和所述疲劳损伤标准差得到疲劳寿命均值和疲劳寿命标准差;基于所述疲劳寿命均值和所述疲劳寿命标准差确定所述疲劳寿命的所述概率分布。
10.铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估系统,用于执行如权利要求1-9任一项所述的铁路桥梁拉索及其锚固端腐蚀-疲劳损伤和寿命评估方法,其特征在于,包括:瞬时索力获取模块、应力幅值获取模块、疲劳损伤获取模块、疲劳寿命获取模块和失效概率获取模块;所述瞬时索力获取模块,用于获取目标桥梁拉索及其锚固端的振动加速度时程;基于所述振动加速度时程得到所述拉索的瞬时索力;所述应力幅值获取模块,用于基于所述瞬时索力得到应力参数;基于所述应力参数和S-N曲线得到等效应力幅值;所述疲劳损伤获取模块,用于基于所述等效应力幅值及所述S-N曲线的参数,得到单位时间内的疲劳损伤;所述疲劳寿命获取模块,用于基于所述疲劳损伤得到所述拉索及其锚固端的疲劳寿命;所述失效概率获取模块,用于基于S-N曲线参数的不确定性结合所述等效应力幅值,得到所述拉索及其锚固端的失效概率。