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橋梁結構參數(shù)和車輛載荷的識別

目前，大多數(shù)用于識別車輛車軸載荷的方法是基于已知系統(tǒng)參數(shù)的模型。提出了一種新的識別方法，即從有限的響應測量數(shù)據(jù)中，同時識別出車橋交互系統(tǒng)的橋梁結構參數(shù)和車輛動態(tài)軸的載荷歷程。橋梁結構參數(shù)以及車軸的載荷歷程能夠從橋加速度響應噪聲污染的測量中被準確地鑒定出來。所提出的識別方法對測量的噪聲、車輛的速度和結構參數(shù)的初步估計是不敏感的。通過增加傳感器的數(shù)量能夠提高識別的準確性。對于單跨度橋，預計在垂直方向上安放3或4個單軸傳感器就能夠被準確地識別。車輛模型考慮4個車輛垂向運動自由度。

作為一個僅僅逆向輸出的識別問題，未知軸的載荷估計被引用到迭代參數(shù)優(yōu)化過程的框架內，目的是在測量的預測系統(tǒng)響應之間使其誤差最小化。所確定的車輛軸載荷誤差主要出現(xiàn)在車輛進入和退出橋梁或多跨連續(xù)梁橋的中間支撐位置上，當其用于橋梁維修和評估時，可以忽略在那些位置上所確定的動態(tài)軸力。

提出了貝葉斯推論，用以解決輸入軸載荷的病態(tài)最小二乘問題。對一個單跨橋和一個三跨連續(xù)橋進行了數(shù)值分析，用來探尋所提出方法的準確性和效率。對車速影響、傳感器數(shù)量、測量噪聲和鑒定結果正確性的結構參數(shù)初步估計進行了研究，以表明該方法的魯棒性和效率。研究表明，橋梁的動態(tài)響應能夠準確地預測所使用的軸載荷和結構參數(shù)。

刊名：Mputers & Structures（英）

刊期：2015年第157期

作者：Dongming Feng et al

編譯：孫堅