橋梁動(dòng)態(tài)稱重(Bridge weigh-in-motion:BWIM)系統(tǒng)基于車輛過橋時(shí)的實(shí)測(cè)應(yīng)變來識(shí)別移動(dòng)車輛的軸重。傳統(tǒng)商業(yè)BWIM系統(tǒng)采用橋梁影響線計(jì)算靜態(tài)軸重而忽略了動(dòng)力效應(yīng)的影響,基于移動(dòng)荷載識(shí)別(Moving force identification:MFI)理論的BWIM系統(tǒng)能有效利用結(jié)構(gòu)動(dòng)力信息識(shí)別移動(dòng)車輛荷載。本文基于兩座不同寬度的簡(jiǎn)支T梁橋的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)展開了相關(guān)的研究,將一階正則化技術(shù)與動(dòng)態(tài)規(guī)劃法相結(jié)合并應(yīng)用于二維MFI理論識(shí)別移動(dòng)車輛軸重。同時(shí),使用特征值縮減技術(shù)來降低動(dòng)力系統(tǒng)方程的自由度并使用L曲線法來獲得最優(yōu)正則化參數(shù)�；诜抡娣治雠c現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)得到的響應(yīng)信號(hào),結(jié)合MFI理論識(shí)別了移動(dòng)車輛的軸重-時(shí)間歷程曲線,驗(yàn)證了所提出的基于MFI理論的移動(dòng)荷載識(shí)別算法的可靠性和準(zhǔn)確性。具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)一階正則化技術(shù)與動(dòng)態(tài)規(guī)劃法相結(jié)合的二維MFI理論算法進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),并將其與橋梁動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)相結(jié)合。(2)通過對(duì)不同車輛行駛過橋的仿真分析獲得相應(yīng)的軸重識(shí)別結(jié)果,并以此對(duì)所應(yīng)用的MFI算法進(jìn)行驗(yàn)證。(3)以兩座簡(jiǎn)支T梁橋?qū)崪y(cè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)為基礎(chǔ),檢驗(yàn)建立的模型并結(jié)合MFI理論獲得移動(dòng)車輛的軸重-時(shí)間歷程曲線。(4)基于不同車速車輛沿著不同車道行駛過橋的仿真分析發(fā)現(xiàn),本文提出的算法能夠有效識(shí)別不同車道的移動(dòng)車輛荷載,同時(shí)不同車速的車輛的識(shí)別精度均是可以接受的。(5)對(duì)將不同組應(yīng)變數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)識(shí)別的輪重-時(shí)間時(shí)程曲線分析表明本文提出的算法對(duì)傳感器數(shù)量、傳感器位置和輸入的應(yīng)變數(shù)據(jù)較敏感;將實(shí)測(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)識(shí)別的軸重結(jié)果表明,僅僅在跨中截面的梁底安裝傳感器,已經(jīng)可以提供足夠精確的結(jié)果了,沒有必要在每個(gè)關(guān)鍵截面安裝傳感器,因?yàn)檫@會(huì)限制BWIM系統(tǒng)在寬橋上的應(yīng)用。(6)基于I-78橋和I-459橋?qū)崪y(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù)的識(shí)別結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),對(duì)于有較近軸距車軸的車輛,所識(shí)別的單個(gè)軸重結(jié)果不太理想,但是其組軸識(shí)別結(jié)果有較高的精度。考慮到實(shí)際情況中,距離較近的組軸中其單個(gè)車軸重量可近似認(rèn)為平均分布,因此本文所提出的算法所識(shí)別的過橋車輛軸重可滿足實(shí)際工程應(yīng)用需求。(7)兩座橋梁標(biāo)定車輛重復(fù)跑車試驗(yàn)的識(shí)別結(jié)果非常穩(wěn)定,這表明本文所提出的算法對(duì)于識(shí)別移動(dòng)車輛荷載是一種非常有效而穩(wěn)定的方法。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U441
【部分圖文】：

基于 MFI 理論的橋梁動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)移動(dòng)荷載識(shí)別研究于橋梁超載問題可以從兩個(gè)方面入手解決：（1）能夠?qū)π旭傔^橋梁的車輛的軸重進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，提前控制超載車輛的數(shù)量；（2）能夠?qū)σ呀?jīng)通車的橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè)，為橋梁結(jié)構(gòu)受力的惡化提供預(yù)警。

基于 MFI 理論的橋梁動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)移動(dòng)荷載識(shí)別研究于橋梁超載問題可以從兩個(gè)方面入手解決：（1）能夠?qū)π旭傔^橋梁的車輛的軸重進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，提前控制超載車輛的數(shù)量；（2）能夠?qū)σ呀?jīng)通車的橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè)，為橋梁結(jié)構(gòu)受力的惡化提供預(yù)警。圖 1.1 超載致哈爾濱三環(huán)路群力高架橋洪湖路上行匝道傾覆

2圖 1.3 武夷山公館大橋垮塌我國(guó)目前橋梁安全性評(píng)估方法大致分為基于結(jié)構(gòu)承載能力的常規(guī)評(píng)估方法和基于結(jié)構(gòu)可靠性理論為主的綜合評(píng)估方法[2]。如今國(guó)內(nèi)常用的橋梁評(píng)估方法依然存在下面幾個(gè)方面的缺陷：（1）一般情況下是在橋梁發(fā)生結(jié)構(gòu)問題后對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)，無法及時(shí)有效的預(yù)警橋梁安全狀況；（2）需要借助專用的檢測(cè)設(shè)備如檢修

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2814283