基于Tikhonov正则化方法的桥梁移动荷载识别研究

来源 :厦门大学 厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yang20090907
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桥梁移动荷载识别对于桥梁的交通荷载统计、健康监测和日常维护中具有重要的意义和应用价值。与传统的路面移动荷载识别相比,它具有隐蔽好、不干扰交通、记录时间长和可重复利用等优点。然而,在实际应用过程中,识别方程病态问题影响着方程解的稳定性。为了解决荷载识别的病态问题,本文引入Tikhonov正则化方法,并且选择L曲线原则确定正则参数。  为了验证Tikhonov正则化方法的有效性,进行了简支板桥的移动荷载识别模型实验。根据正交异性板理论和模态叠加法,推导了移动荷载作用下简支板桥的荷载识别方程。通过实验确定不同速度车辆经过板桥时的应变响应历程,并将所测得数据代入识别方程求得车辆荷载信息。实验和计算结果对比表明,通过引进Tikhonov正则化方法可以获得识别方程的稳定解,识别结果与实际小车重量吻合较好。在基于Tikhonov正则方法的移动荷载识别的参数分析中,荷载数量较低的情况下并不会引起识别轴重相对误差的变化。Tikhonov正则方法的减噪效果明显。  在役桥梁移动荷载的初步识别中,以天圆大桥为工程背景,选取了包括车辆单向、双向和并排行驶三种工况。采用Tikhonov正则化方法进行初步识别,通过有限元影响线和实测应变建立识别方程。对于测点应变的选择,主梁顶板加劲肋处测点应变的影响线短、峰值突出,荷载反映敏感,为最佳选择。另外,识别误差来源较多,例如:荷载识别影响线,应变片敏感性,车辆轴重、速度和轨迹等。
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