环境激励下的模态参数识别方法在桥梁健康监测领域应用广泛,所识别桥梁的模态参数的变化常用来进行损伤识别。然而通常在模态参数识别过程中,移动车辆本身具有的质量属性被忽视,仅被当作为环境激励的一部分,所识别出的桥梁模态参数为车-桥系统而非桥梁自身的模态参数,将会影响后续桥梁损伤识别的有效性。本文首先基于有限元模型定量分析移动车辆对环境激励下识别的频率和振型结果的影响;然后建立剔除移动车辆影响的频率和振型经验公式;最后通过实验验证经验公式的有效性。本文的研究内容如下:(1)推导了车-桥耦合作用下桥梁频率的解析解,结合模态分析理论研究了车辆对于车-桥系统动力特性的影响,详细介绍了峰值拾取法和随机子空间法识别模态参数的原理和过程。(2)定量分析了移动车辆对环境激励下随机子空间方法识别出的频率和振型的影响规律,并重点研究了车辆质量和速度等因素的影响;通过对比移动车辆与桥梁损伤所导致的频率和振型的变化量,证明了考虑移动车辆影响的必要性。(3)根据车辆对频率和振型识别结果的影响规律,基于正交试验和最小二乘法建立了频率变异系数和振型差值与移动车辆质量、速度和桥梁跨径等因素之间的经验公式,数值算例表明经验公式能较有效地剔除移动车辆对所识别的模态参数的影响。(4)制作移动小车模型与简支梁模型,通过在桥梁模型上布置传感器获得有无移动车辆时桥梁的加速度响应,并根据响应采用随机子空间方法识别了频率和振型,验证了本文提出的剔除移动车辆影响的频率和振型经验公式的有效性。