CN114778040B - 一种桥梁随机荷载试验安全评估方法、系统及可存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁随机荷载试验安全评估方法、系统及可存储介质，涉及桥梁工程技术领域，包括：通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验，并进一步从中获取有效的随机荷载试验；根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标，并确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为不同的取值区间；根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的评估结论；采用基于D‑S证据理论的决策融合方法，将多个评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。本发明可以在不封闭交通的条件下直接利用运营车流开展桥梁荷载试验检测与评估，解决了传统荷载试验需要封闭交通、实施频率低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体的说是涉及一种桥梁随机荷载试验安全评估方法、系统及可存储介质。
背景技术
现如今，具有安全隐患的公路桥梁逐渐成为交通运输网络中的致命缺陷，对在役桥梁进行及时而准确的状态评估是非常基础而迫切的需求。目前，荷载试验和结构健康监测是桥梁状态评估的两种主要手段。
荷载试验测试桥梁结构在“确定输入(规范汽车荷载)”作用下的“输出特性(控制部位力学响应)”，被普遍认为是桥梁状态及承载能力评估的最直接最有效手段。然而，荷载试验要求封闭交通，采用特定类型和数量的货车，设计专门加载方案，临时布设传感系统采集桥梁响应。一方面耗费较大的人力物力成本，实施频率较低，难以及时掌握桥梁状态的演变；另一方面封闭交通会带来非常不利的经济社会影响，在高速公路“一张网”的运营背景下应用起来愈加困难重重。
结构健康监测是不封闭交通条件下进行桥梁状态评估的主要手段，相关领域也已经取得了丰富的研究成果。然而，健康监测系统的传感器数量及类型众多使得监测数据非常庞杂，采集系统受环境干扰导致监测数据包含很多噪声，从这些海量数据中挖掘有用信息进行桥梁评估具有很大挑战。同时，传感器相对于桥梁而言寿命比较短，监测数据的接续困难，使得目前基于监测响应的分析方法难以准确评估桥梁状态。此外，健康监测系统高昂的建设与维护成本，使得大部分桥梁难以装备或者长时间支撑该系统的使用。这些原因使得健康监测系统在工程应用中饱受争议。
桥梁每时每刻都在经历运营车流的检验，运营车流作用中蕴涵丰富的荷载试验信息，在当前运营车流作用下，桥梁汽车荷载响应已经达到甚至超过了设计预期值(特大桥除外)，这为不封闭交通条件下直接利用运营车流开展桥梁荷载试验与状态评估提供了契机。
因此，如何在不封闭交通的条件下直接利用运营车流对桥梁进行荷载试验检测与安全评估，克服传统荷载试验需要封闭交通、实施频率低、经济成本高等不足是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种桥梁随机荷载试验安全评估方法、系统及可存储介质，能够在不封闭交通条件下直接利用运营车流对桥梁进行荷载试验检测与安全评估，随机荷载试验可以较经济地覆盖应用于路网所有桥梁结构，具有应用范围广、方法简便明确、经济成本低等优势。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种桥梁随机荷载试验安全评估方法，包括以下步骤：
通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标，并确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。
以上技术方案达到的技术效果为：可以在不封闭交通的条件下直接利用运营车流开展桥梁荷载试验检测与评估，即随机荷载试验方法。
可选的，所述构建桥梁随机荷载试验，具体包括以下步骤：
通过结构健康监测系统获得包括位移和应变在内的监测响应，将所述监测响应进行信号滤波，得到监测静态汽车荷载效应；
通过摄像视频识别或随机车流模拟的方式再现桥面车流荷载，将所述桥面车流荷载加载到桥梁应变及位移影响面上，得到计算静态汽车荷载效应；
对桥面车流荷载与结构监测响应进行时空匹配，以使所述监测静态汽车荷载效应与计算静态汽车荷载效应在时程规律上一致。
以上技术方案达到的技术效果为：有效地挖掘了车流荷载输入与监测响应输出的关系，克服了健康监测系统因传感器寿命短使得数据接续难、从监测响应挖掘有用信息对算法要求高等应用难题。
可选的，所述获取有效的随机荷载试验，具体包括以下步骤：
设定荷载试验效率门槛值为ηm，通过公式η＝Ls/[L(1+μ)]计算荷载试验效率；
将荷载试验效率满足η≥ηm的桥梁随机荷载试验视为有效的随机荷载试验；
式中，Ls表示计算静态汽车荷载效应，L为桥梁设计规范汽车荷载模型计算的桥梁静态汽车荷载效应，μ为桥梁设计规范计算的汽车荷载冲击系数。
可选的，所述评估指标包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数，则多个评估指标的计算方法分别为：
基于无车状态应变时程响应的变异系数统计值确定所述残余应变变异系数；
基于无车状态位移时程响应的变异系数统计值确定所述残余位移变异系数；
所述应变校验系数为实测弹性应变值与理论计算应变值的比值；其中，实测弹性应变值为实测应变最大值与卸载状态实测应变值的差值，实测应变最大值和卸载状态实测应变值通过所述监测静态汽车荷载效应时程确定，所述卸载状态实测应变值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
所述位移校验系数为实测弹性位移值与理论计算位移值的比值；其中，实测弹性位移值为实测位移最大值与卸载状态实测位移值的差值，实测位移最大值和卸载状态实测位移值通过所述监测静态汽车荷载效应时程确定，所述卸载状态实测位移值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
获取实测弹性应变值/实测弹性位移值与理论计算应变值/理论计算位移值的皮尔逊相关系数，将两者的绝对最大值作为所述实测与理论的线性相关性系数；
通过公式RF＝(C-rD×D)/[η×(1+μ)×rL×L]计算所述评级系数；式中，rD和rL分别为桥梁设计规范定义的恒载和汽车荷载分项系数，C和D分别为按照桥梁设计规范计算的结构抗力和恒载效应。
可选的，所述对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论，具体包括以下步骤：
基于取值区间，分别将桥梁安全状态划分为完好、较好、中等损伤、严重损伤和危险，其中j＝1、2…n，分别表示包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数在内的评估指标；
获取多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果Tj，通过对比Tj与Ij1～Ij6的隶属关系确定每个评估指标对桥梁安全状态形成的相应的初步评估结论。
可选的，所述形成桥梁安全状态的最终评估分级，具体包括以下步骤：
基于D-S证据理论将多个评估指标的相互组合作为目标辨识框架，采用欧式距离的权重系数作为基本概率指派函数，采用Dempster正交准则作为信息融合方法，将多个评估指标的评估结果进行决策融合形成桥梁安全状态最终评估分级；
其中，基于监测结果区间与桥梁安全状态分级取值界线区间获得欧式距离，计算公式为：
式中，Tj L、Tj R分别表示监测结果区间的左右边界，Iji L、Ij(i+1) R分别表示桥梁安全状态分级取值区间的左右边界，j表示评估指标，i表示桥梁状态区间指示；
根据BPA基本概率指派函数，得到划分为不同桥梁安全状态的概率，计算公式为：
式中，m(Ai)表示该评估指标下划分桥梁各级状态的概率值；
对桥梁各级状态的概率进行融合，形成的桥梁安全状态最终概率分布的公式为：
式中，表示与证据来源之间冲突相关的基本概率质量；m1、m2表示不同的证据来源，即不同的评估指标；A∩B＝φ表示不同证据来源的不同桥梁状态等级的概率事件；A∩B＝C表示不同证据来源的同一桥梁状态等级的概率事件。
本发明公开了一种桥梁随机荷载试验安全评估系统，包括：构建模块、选取模块、计算模块、划分模块、初步评估模块和最终评估模块，且各模块依次相连；
所述构建模块，通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
所述选取模块，基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
所述计算模块，根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标；
所述划分模块，用于确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
所述初步评估模块，根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
所述最终评估模块，采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。
可选的，所述评估指标包括：残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数。
本发明还公开了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述桥梁随机荷载试验安全评估方法的步骤。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种桥梁随机荷载试验安全评估方法、系统及可存储介质，具有以下有益效果：
(1)本发明在不封闭交通条件下直接利用运营车流对桥梁进行荷载试验检测与安全评估，解决了传统荷载试验需要封闭交通、实施频率低、经济成本高等问题；
(2)本发明中随机荷载试验有效地挖掘了车流荷载输入与监测响应输出的关系，克服了健康监测系统因传感器寿命短而使得数据接续难、从监测响应挖掘有用信息对算法要求高等应用难题；
(3)本发明中随机荷载试验可以较为经济地覆盖路网所有桥梁结构，具有应用范围广、方法简便明确、经济成本低等优势，为量大面广的常规桥梁在不封闭交通状态下开展荷载试验检测与评估提供了一种新的手段，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为桥梁随机荷载试验安全评估方法的流程图；
图2为桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配流程图；
图3为桥梁实测荷载效应时程的示意图；
图4为基于D-S证据理论的桥梁安全状态多指标评估结果决策融合的流程图；
图5为桥梁随机荷载试验安全评估系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例公开了一种桥梁随机荷载试验安全评估方法，如图1所示，包括以下步骤：
通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标，并确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。
进一步地，参见图2，构建桥梁随机荷载试验，具体包括以下步骤：
通过结构健康监测系统获得包括位移和应变在内的监测响应，也就是说，在桥上安装高精度的传感器(位移和应变)，通过传感器采集数据，获取桥梁响应信号，再将监测响应进行信号滤波，得到监测静态汽车荷载效应；如图3所示，监测静态汽车荷载效应包括实测效应最大值以及实测效应弹性值，其中，实测效应最大值为监测系统采集到某一时间段内的监测静态汽车荷载效应最大值，实测效应弹性值为实测效应最大值与桥面无车情况下所有采集信号的统计均值的差值；
通过摄像视频识别或随机车流模拟的方式再现桥面车流荷载，并将桥面车流荷载加载到桥梁有限元模型上，得到计算静态汽车荷载效应；其中，桥梁有限元模型通过Midas、ansys等有限元软件建模得到，通过有限元模型加载，可以提取到桥梁的位移及应变影响面，通过将桥面车流荷载加载到影响面上，就可得到静态的汽车荷载响应；
对桥面车流荷载与结构监测响应进行时空匹配，以使监测静态汽车荷载效应与计算静态汽车荷载效应在时程规律上一致。
进一步地，获取有效的随机荷载试验，具体包括以下步骤：
设定荷载试验效率门槛值为ηm，通过公式η＝Ls/[L(1+μ)]计算荷载试验效率；
将荷载试验效率满足η≥ηm的桥梁随机荷载试验视为有效的随机荷载试验；在本实施例中荷载试验效率门槛值ηm取值为0.7；
式中，Ls表示计算静态汽车荷载效应，L为桥梁设计规范汽车荷载模型计算的桥梁静态汽车荷载效应，μ为桥梁设计规范计算的汽车荷载冲击系数。
在一种更具体的实施例中，评估指标包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数，则多个评估指标的计算方法分别为：
(1)基于无车状态应变时程响应的变异系数统计值确定残余应变变异系数；无车状态应变时程响应指的是桥面无车时监测系统所测得的应变时程响应，变异系数是通过采集的时程响应数据得到的标准差与平均值的比值；
(2)基于无车状态位移时程响应的变异系数统计值确定残余位移变异系数；无车状态位移时程响应指的是桥面无车时监测系统所测得的位移时程响应，变异系数是通过采集的时程响应数据得到的标准差与平均值的比值；
(3)应变校验系数为实测弹性应变值与理论计算应变值的比值；其中，实测弹性应变值为实测应变最大值与卸载状态实测应变值的差值，实测应变最大值和卸载状态实测应变值通过监测静态汽车荷载效应时程确定，卸载状态实测应变值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
(4)位移校验系数为实测弹性位移值与理论计算位移值的比值；其中，实测弹性位移值为实测位移最大值与卸载状态实测位移值的差值，实测位移最大值和卸载状态实测位移值通过监测静态汽车荷载效应时程确定，卸载状态实测位移值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
(5)获取实测弹性应变值/实测弹性位移值与理论计算应变值/理论计算位移值的皮尔逊相关系数，将两者的绝对最大值作为实测与理论的线性相关性系数；
(6)通过公式RF＝(C-rD×D)/[η×(1+μ)×rL×L]计算评级系数；式中，rD和rL分别为桥梁设计规范定义的恒载和汽车荷载分项系数，C和D分别为按照桥梁设计规范计算的结构抗力和恒载效应。
进一步地，对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论，具体包括以下步骤：
基于取值区间分别将桥梁安全状态划分为完好、较好、中等损伤、严重损伤和危险，其中j＝1、2…n，分别表示包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数在内的评估指标；
获取多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果Tj，通过对比Tj与Ij1～Ij6的隶属关系确定每个评估指标对桥梁安全状态形成的相应的初步评估结论。
进一步地，形成桥梁安全状态的最终评估分级，具体包括以下步骤：
基于D-S证据理论将多个评估指标的相互组合作为目标辨识框架，采用欧式距离的权重系数作为基本概率指派函数，采用Dempster正交准则作为信息融合方法，将多个评估指标的评估结果进行决策融合形成桥梁安全状态最终评估分级，如图4所示。
在更具体的实施例中，基于监测结果区间与桥梁安全状态分级取值界线区间获得欧式距离，计算公式为：
式中，Tj L、Tj R分别表示监测结果区间的左右边界，Iji L、Ij(i+1) R分别表示桥梁安全状态分级取值区间的左右边界，j表示评估指标，i表示桥梁状态区间指示；
根据BPA基本概率指派函数，得到划分为不同桥梁安全状态的概率，计算公式为：
式中，m(Ai)表示该评估指标下划分桥梁各级状态的概率值；
对桥梁各级状态的概率进行融合，形成的桥梁安全状态最终概率分布的公式为：
式中，表示与证据来源之间冲突相关的基本概率质量；m1、m2表示不同的证据来源，即不同的评估指标；A∩B＝φ表示不同证据来源的不同桥梁状态等级的概率事件；A∩B＝C表示不同证据来源的同一桥梁状态等级的概率事件。
本发明实施例还公开了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述桥梁随机荷载试验安全评估方法的步骤。
接下来，通过具体情况对决策融合方法进行更进一步地理解。
通过位移校验系数进行桥梁状态等级的划分，根据欧式距离以及BPA概率指派函数得到的桥梁各级状态概率值如表1所示。
表1基于D-S证据理论的桥梁安全状态多指标评估结果决策融合
由桥梁各级状态概率值可知，该状态等级评估在完好和较好之间存在概率冲突，故采用Dempster正交准则进行融合处理如下：
根据式(3)可得
k＝0.143×(0.403+0.108+0.067+0.03)+0.651×(0.392+0.108+0.067+0.03)
+0.103×(0.403+0.392+0.067+0.03)+0.082×(0.403+0.108+0.392+0.03)
+0.021×(0.403+0.108+0.067+0.392)＝0.664
同理可得，m(C2)＝0.782，m(C3)＝0.033，m(C4)＝0.016，m(C5)＝0.002。
因此，决策融合形成桥梁安全状态最终评估分级为较好状态。
实施例2
本发明实施例公开了一种桥梁随机荷载试验安全评估系统，如图5所示，包括：构建模块、选取模块、计算模块、划分模块、初步评估模块和最终评估模块，且各模块依次相连；
所述构建模块，通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
所述选取模块，基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
所述计算模块，根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标；
所述划分模块，用于确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
所述初步评估模块，根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
所述最终评估模块，采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。
在一种具体的实施例中，评估指标包括：残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数。
基于以上公开的本申请的技术方案，能够在不封闭交通条件下直接利用运营车流对桥梁进行荷载试验检测与安全评估，解决了传统荷载试验需要封闭交通、实施频率低、经济成本高等问题；随机荷载试验有效地挖掘了车流荷载输入与监测响应输出的关系，克服了健康监测系统因传感器寿命短而使得数据接续难、从监测响应挖掘有用信息对算法要求高等应用难题；随机荷载试验可以较为经济地覆盖路网所有桥梁结构，具有应用范围广、方法简便明确、经济成本低等优势，为量大面广的常规桥梁在不封闭交通状态下开展荷载试验检测与评估提供了一种新的手段，具有广泛的应用前景。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种桥梁随机荷载试验安全评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标，并确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级；
所述构建桥梁随机荷载试验，具体包括以下步骤：
通过结构健康监测系统获得包括位移和应变在内的监测响应，将所述监测响应进行信号滤波，得到监测静态汽车荷载效应；
通过摄像视频识别或随机车流模拟的方式再现桥面车流荷载，将所述桥面车流荷载加载到桥梁应变及位移影响面上，得到计算静态汽车荷载效应；
对桥面车流荷载与结构监测响应进行时空匹配，以使所述监测静态汽车荷载效应与计算静态汽车荷载效应在时程规律上一致；
所述获取有效的随机荷载试验，具体包括以下步骤：
设定荷载试验效率门槛值为ηm，通过公式η＝Ls/[L(1+μ)]计算荷载试验效率；
将荷载试验效率满足η≥ηm的桥梁随机荷载试验视为有效的随机荷载试验；
式中，Ls表示计算静态汽车荷载效应，L为桥梁设计规范汽车荷载模型计算的桥梁静态汽车荷载效应，μ为桥梁设计规范计算的汽车荷载冲击系数；
所述评估指标包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数，则多个评估指标的计算方法分别为：
基于无车状态应变时程响应的变异系数统计值确定所述残余应变变异系数；
基于无车状态位移时程响应的变异系数统计值确定所述残余位移变异系数；
所述应变校验系数为实测弹性应变值与理论计算应变值的比值；其中，实测弹性应变值为实测应变最大值与卸载状态实测应变值的差值，实测应变最大值和卸载状态实测应变值通过所述监测静态汽车荷载效应时程确定，所述卸载状态实测应变值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
所述位移校验系数为实测弹性位移值与理论计算位移值的比值；其中，实测弹性位移值为实测位移最大值与卸载状态实测位移值的差值，实测位移最大值和卸载状态实测位移值通过所述监测静态汽车荷载效应时程确定，所述卸载状态实测位移值为桥面无车情况下所有采集信号的统计均值；
获取实测弹性应变值/实测弹性位移值与理论计算应变值/理论计算位移值的皮尔逊相关系数，将两者的绝对最大值作为所述实测与理论的线性相关性系数；
通过公式RF＝(C-rD×D)/[η×(1+μ)×rL×L]计算所述评级系数；式中，rD和rL分别为桥梁设计规范定义的恒载和汽车荷载分项系数，C和D分别为按照桥梁设计规范计算的结构抗力和恒载效应。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁随机荷载试验安全评估方法，其特征在于，所述对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论，具体包括以下步骤：
基于取值区间分别将桥梁安全状态划分为完好、较好、中等损伤、严重损伤和危险，其中j＝1、2…n，分别表示包括残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数在内的评估指标；
获取多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果Tj，通过对比Tj与Ij1～Ij6的隶属关系确定每个评估指标对桥梁安全状态形成的相应的初步评估结论。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁随机荷载试验安全评估方法，其特征在于，所述形成桥梁安全状态的最终评估分级，具体包括以下步骤：
基于D-S证据理论将多个评估指标的相互组合作为目标辨识框架，采用欧式距离的权重系数作为基本概率指派函数，采用Dempster正交准则作为信息融合方法，将多个评估指标的评估结果进行决策融合形成桥梁安全状态最终评估分级；
其中，基于监测结果区间与桥梁安全状态分级取值界线区间获得欧式距离，计算公式为：
式中，Tj L、Tj R分别表示监测结果区间的左右边界，Iji L、Ij(i+1) R分别表示桥梁安全状态分级取值区间的左右边界，j表示评估指标，i表示桥梁状态区间指示；
根据BPA基本概率指派函数，得到划分为不同桥梁安全状态的概率，计算公式为：
式中，m(Ai)表示该评估指标下划分桥梁各级状态的概率值；
对桥梁各级状态的概率进行融合，形成的桥梁安全状态最终概率分布的公式为：
式中，表示与证据来源之间冲突相关的基本概率质量；m1、m2表示不同的证据来源，即不同的评估指标；A∩B＝表示不同证据来源的不同桥梁状态等级的概率事件；A∩B＝C表示不同证据来源的同一桥梁状态等级的概率事件。
4.一种实现如权利要求1-3任一项所述一种桥梁随机荷载试验安全评估方法的桥梁随机荷载试验安全评估系统，其特征在于，包括：构建模块、选取模块、计算模块、划分模块、初步评估模块和最终评估模块，且各模块依次相连；
所述构建模块，通过桥面车流荷载与结构监测响应的时空匹配，构建桥梁随机荷载试验；
所述选取模块，基于荷载试验效率门槛值，获取有效的随机荷载试验；
所述计算模块，根据随机荷载试验工况计算多个不同的评估指标；
所述划分模块，用于确定多个评估指标将桥梁安全状态划分为多个不同的取值区间；
所述初步评估模块，根据多个评估指标在随机荷载试验工况下的计算结果，分别对桥梁安全状态形成相应的初步评估结论；
所述最终评估模块，采用基于D-S证据理论的决策融合方法，将多个初步评估结论进行融合，形成桥梁安全状态的最终评估分级。
5.根据权利要求4所述的桥梁随机荷载试验安全评估系统，其特征在于，所述评估指标包括：残余应变变异系数、残余位移变异系数、应变校验系数、位移校验系数、实测与理论的线性相关性系数、评级系数。
6.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述桥梁随机荷载试验安全评估方法的步骤。
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