桥梁结构参数和车辆载荷的识别



桥梁结构参数和车辆载荷的识别

目前，大多数用于识别车辆车轴载荷的方法是基于已知系统参数的模型。提出了一种新的识别方法，即从有限的响应测量数据中，同时识别出车桥交互系统的桥梁结构参数和车辆动态轴的载荷历程。桥梁结构参数以及车轴的载荷历程能够从桥加速度响应噪声污染的测量中被准确地鉴定出来。所提出的识别方法对测量的噪声、车辆的速度和结构参数的初步估计是不敏感的。通过增加传感器的数量能够提高识别的准确性。对于单跨度桥，预计在垂直方向上安放3或4个单轴传感器就能够被准确地识别。车辆模型考虑4个车辆垂向运动自由度。

作为一个仅仅逆向输出的识别问题，未知轴的载荷估计被引用到迭代参数优化过程的框架内，目的是在测量的预测系统响应之间使其误差最小化。所确定的车辆轴载荷误差主要出现在车辆进入和退出桥梁或多跨连续梁桥的中间支撑位置上，当其用于桥梁维修和评估时，可以忽略在那些位置上所确定的动态轴力。

提出了贝叶斯推论，用以解决输入轴载荷的病态最小二乘问题。对一个单跨桥和一个三跨连续桥进行了数值分析，用来探寻所提出方法的准确性和效率。对车速影响、传感器数量、测量噪声和鉴定结果正确性的结构参数初步估计进行了研究，以表明该方法的鲁棒性和效率。研究表明，桥梁的动态响应能够准确地预测所使用的轴载荷和结构参数。

刊名：Mputers & Structures（英）

刊期：2015年第157期

作者：Dongming Feng et al

编译：孙坚