1.一种基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,包括:S1,获取来自多个异构数据源的多源数据和目标桥塔的结构数据与历史数据;S2,基于所述目标桥塔的结构数据,计算混凝土收缩徐变影响指数;S3,基于所述多源数据,计算动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数;S4,融合所述收缩徐变影响指数、动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数,生成综合风险报告;S5,基于所述综合风险报告,对目标桥塔进行养护调控。
2.根据权利要求1所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述多源数据,包括:来自物理传感器的时序数据流,所述物理传感器至少包括温度传感器、冰压力传感器、加速度计、应变计、倾斜仪和GLONASS接收机;来自图像采集设备的视觉数据,所述视觉数据至少包括高清图像、红外热成像数据和三维点云数据。
3.根据权利要求1所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述基于所述目标桥塔的结构数据,计算混凝土收缩徐变影响指数,包括:S21,基于所述历史数据的应变时序数据,分离出瞬时弹性应变和长期时变应变;S22,基于混凝土的材料数据与荷载历史数据,采用收缩与徐变预测模型,计算理论上的收缩应变与徐变系数;S23,将计算结果与实测分离出的长期时变应变进行对比,得到一个表征实际发展程度与模型预测偏差的量化值;S24,基于所述量化值,采用指数函数拟合的递推公式,计算下一时段由收缩徐变引起的等效节点力增量;S25,根据所述等效节点力增量对结构内力的影响程度,最终确定所述混凝土收缩徐变影响指数。
4.根据权利要求1所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述基于所述多源数据,计算动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数,包括:S31,基于加速度计和应变计的时序数据流,通过设置动态阈值识别动冰撞击事件,基于撞击信号的频谱与幅值特征计算单次撞击能量,并在预设时间窗口内累计撞击总能量,基于所述撞击总能量生成动冰撞击影响指数;S32,基于温度传感器的温度数据预测目标时段内的冰层厚度,通过热力学-结构力学耦合模型计算目标时段内作用于桥塔的预测静冰压力,基于所述预测静冰压力生成静冰压力影响指数;S33,基于红外热成像数据与混凝土内部温度/湿度传感器的时序数据,计算桥塔水位变动区混凝土的温度分布场与含水饱和度,基于冻融损伤本构模型预测混凝土强度折减程度,基于所述折减程度生成混凝土冻融影响指数;S34,基于高清图像数据,通过计算机视觉模型识别桥塔接缝与既有裂缝的几何特征,结合温度下降趋势计算裂缝宽度变化预测值,基于所述裂缝宽度变化预测值生成冰体楔入影响指数。
5.根据权利要求4所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述通过设置动态阈值识别动冰撞击事件,包括:S311,计算加速度计和应变计在滑动时间窗口内的信号能量特征;S312,将所述信号能量特征量化为动态识别阈值;其中,所述动态识别阈值为前一滑动时间窗口内信号幅值的标准差的M倍,其中M为预设的灵敏度系数;S313,当信号的幅值或能量特征超过所述动态识别阈值时,判定为潜在撞击事件;S314,对所述潜在撞击事件的信号波形进行分析,验证其持续时间、上升沿特征是否符合预设的动冰撞击的典型模式;S315,当信号特征通过验证时,确认并记录该事件为一个有效的动冰撞击事件,并提取其时域和频域特征参数。
6.根据权利要求5所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,对所述潜在撞击事件的信号波形进行分析,验证其持续时间、上升沿特征是否符合预设的动冰撞击的典型模式,包括:S314a,提取所述潜在撞击事件信号包络,计算信号幅值从超过第一阈值起至回落至第二阈值止的时间跨度,验证所述时间跨度是否处于预设的动冰撞击的典型模式合理持续时间区间内;S314b,截取所述信号的上升沿阶段,计算从信号起始点到峰值点的时间差作为上升时间,并计算上升时间内信号幅值随时间变化的一阶导数作为平均斜率,验证所述上升时间与平均斜率是否落入预设的动冰撞击的典型模式的特征范围内;S314c,对所述信号波形进行频域变换,分析其频谱能量分布,验证是否存在与冰体破碎和撞击相关的特征频率成分;S314d,综合所述时间跨度、上升时间与平均斜率以及频谱能量分布的验证结果,当所有验证结果均符合预设的动冰撞击典型模式时,判定该潜在事件通过验证。
7.根据权利要求4所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述结合温度下降趋势计算裂缝宽度变化预测值,包括:S341,基于高清图像数据识别并定位水位变动区的既有裂缝,获取其初始宽度;S342,基于温度传感器的时序数据,获取既有裂缝内水体的温度及温度下降速率;S343,建立裂缝内水体结冰的线性膨胀模型,基于温度下降趋势预测裂缝内水体的体积膨胀量;S344,根据所述体积膨胀量计算水体膨胀对裂缝壁面产生的膨胀压力;S345,根据所述膨胀压力及混凝土的材料数据,计算裂缝宽度的预测变化值。
8.根据权利要求1所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,所述融合所述收缩徐变影响指数、动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数,生成综合风险报告,包括:S41,将所述混凝土收缩徐变影响指数、动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数,量化为多维风险特征向量;S42,将所述多维风险特征向量输入至预设的综合风险评估模型中,生成综合风险评分;S43,基于所述综合风险评分确定当前的风险等级,并生成包含风险等级、主导风险类型及调控建议的综合风险报告。
9.根据权利要求4所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,其特征在于,包括:所述热力学-结构力学耦合模型为用于计算温度变化引起的静冰压力的数学模型,其中,静冰压力为冰层对桥塔造成的压力;所述冻融损伤本构模型为基于混凝土的特性建立的、能够描述混凝土在冻融循环作用下力学性能退化的数学模型。
10.一种基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控系统,其特征在于,所述系统采用权利要求1至9任一项所述的基于混凝土时变效应的超高桥塔安全调控方法,具体包括:多源数据采集模块,获取来自多个异构数据源的多源数据和目标桥塔的结构数据与历史数据;时变效应分析模块,用于基于所述目标桥塔的结构数据,计算混凝土收缩徐变影响指数;环境荷载评估模块,与所述时变效应分析模块相连,用于基于所述多源数据,计算动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数;风险融合决策模块,与所述环境荷载评估模块相连,用于融合所述收缩徐变影响指数、动冰撞击影响指数、静冰压力影响指数、混凝土冻融影响指数以及冰体楔入影响指数,生成综合风险报告;智能调控执行模块,与所述风险融合决策模块相连,用于基于所述综合风险报告,对目标桥塔进行养护调控。