影響線在橋梁結構狀態(tài)評估方面具有重要意義,針對現有影響線測量方法在實橋測試上的局限與不足,提出了一種基于大數據與區(qū)間仿射算法的中小型橋梁結構影響線非接觸識別方法。首先,基于車輛參數統(tǒng)計結果,建立了車輛類型與軸重區(qū)間的映射關系;然后,結合車輛參數的區(qū)間不確定性,運用仿射算法計算反演多工況影響線區(qū)間;最后,基于大數據挖掘分析,采用支持向量機二分類算法從多工況的影響線區(qū)間中提取真實影響線。通過開展車橋耦合數值模擬分析及實驗室縮尺模型試驗,分別對所提方法的穩(wěn)定性與有效性進行測試,初步驗證了本文的非接觸影響線識別方法較傳統(tǒng)方法具有更好的發(fā)展前景。 

【文章來源】：地震工程與工程振動. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章頁數】：12 頁

【部分圖文】：

圖1 支持向量機二分類

本實驗中激光位移計測量具有自動平均濾波降噪及多點參照特性,采集的信號具有很高的信噪比,信號曲線的局部振動由車橋間動力相互作用引起,與車輛速度、軸重、軸距、阻尼和剛度等因素均相關。圖 14(a)為不同配重工況下計算的主梁2跨中位移影響線,隨著配重增加,模型車的振動沖擊減小,曲線的局部振動有所減弱;圖 14(b)為各個速度等級對應的影響線計算結果,可以看出,車輛對橋面的振動沖擊與速度之間并非呈簡單的線性關系。圖14中不同工況計算出的多條橋梁動位移影響線形狀與趨勢基本一致,證實了由實測動位移信號反算結構影響線的算法較為準確,車軸在入橋和出橋時由于坡道水平段與橋面存在微小豎向高差和水平間隙,使得影響線在橋兩端位置處出現陡升或陡降的現象�？紤]到M30工況的影響線結果更平穩(wěn),于是對圖 14(b)中的4條未經濾波的影響線取均值得到一條確定性影響線作為標準曲線,以便與后續(xù)SVM識別的影響線結果曲線作對比參照。3.2 實測影響線識別與試驗結果分析

橋梁模型采用常見的鋼筋混凝土梁板式橋梁結構,為了降低時間成本獲得更高的計算效率,在ANSYS中采用梁格法將整座橋梁模擬為縱橫向梁單元組成的結構體系,如圖2所示。橋梁各項參數如下:橋全長30 m,橫截面由5根T梁組成,每根T梁抗彎剛度EI=10.8×109N·m2,線密度ρA=1.868×103kg/m3,沿橋長每隔6m設置橫隔板,橫向單元的的抗彎剛度按照矩形單元和T形單元計算分別為2.9×105N·m2和5.1×109N·m2。經分析得到該簡支橋梁的前3階彎曲模態(tài)頻率分別為2.621 8、 10.458和23.425,采用前兩階頻率計算瑞雷阻尼系數α=0.790 3,β=7.300 8×10-4。圖3 車輛數值模型

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3294862