Yang等人于2004年首次提出的桥梁间接测量法是一种区别于传统桥梁检测的方法:仅需在桥梁检测车上安装一个或少量的传感器,通过将车辆行驶过桥梁时所记录的车体动力响应进行分析,得到桥梁的频率、阻尼和模态振型等参数,进而完成对桥梁健康情况的检测。相比于传统的直接测量法,桥梁间接测量法具有经济、便捷以及适用范围广的优势,有望大幅减少桥梁检测的费用并实现对桥梁工程的快速检测,具有较大的发展潜力和广泛的应用场景。自间接测量法的概念被提出以来,国内外众多学者对其理论和实践均进行了大量的研究,论证了该方法的有效性和优势。在间接测量法中桥梁检测车既是车桥系统信号的载体同时也有激励桥梁的作用,不同的车体形式也会产生不同的影响。相比于单轴车,双轴车能够携带更多信息,同时双轴车也具有生产过程简单和可自驱动的特点,更易于在间接测量法中推广应用,本文将主要研究用于桥梁间接测量法的双轴车系统理论及应用。本文的主要工作包括:(1)建立了两自由度非对称双轴车与简支梁桥相互作用的理论分析模型,并利用两阶段法推导出了桥梁系统和车体系统动力响应的理论解;(2)建立了两自由度非对称双轴车与简支梁桥相互作用的有限元模型,并将理论解和有限元数值解相对比,验证了理论解的有效性;(3)推导出竖向和转动相耦合双轴车的车体频率和频响函数的理论解,参数化分析了车体长度、质心位置、车体刚度以及接触点处激励的变化对车体频率和频响函数的影响;(4)对于车体响应中的“耦合与解耦”、“共振与消去”以及接触点响应中的“拍振”现象,通过理论研究了其发生机制并用数值模拟进行了验证;(5)最后研究了双轴车在桥梁间接测量法中的应用,包括识别桥梁频率、模态以及损伤,并研究了桥面粗糙度和测量噪声对识别效果的影响。基于以上的研究工作,本文的主要结论为:(1)对于一般双轴车其竖向和转动是相互耦合的,但当车体参数满足解耦条件时车体解耦,车体频率和频响函数理论解的形式也会相应地发生退化;(2)当车体激励频率发生变化时,频响函数的形式共有六种且始终存在一个零点和两个奇异点,分别对应着消去与共振现象;(3)在两自由度非对称双轴车体响应中无法同时消去前后接触点处激励的影响;(4)当车体频率与桥梁频率相等时系统会发生共振,但是由于作用时间较短及能量发散,车体响应的共振现象可能会未完全发育;(5)在桥梁间接测量法中双轴车可用于识别桥梁频率和模态,并根据前后轮接触点响应的关系识别桥梁损伤。