路面移動(dòng)載荷識(shí)別算法的研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)道路運(yùn)輸車輛超限超載現(xiàn)象極為普遍。車輛超限超載運(yùn)輸對(duì)交通安全、運(yùn)輸市場(chǎng)、車輛生產(chǎn)秩序及路橋基礎(chǔ)設(shè)施造成了極大危害。重載車輛行車荷載已經(jīng)成為了高速公路路面破壞的一個(gè)重要原因。
　　傳統(tǒng)上車輛的稱重系統(tǒng)主要分為安裝在路面上的靜態(tài)秤臺(tái)和橋動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。路面上的靜態(tài)秤臺(tái)需要車輛以較低車速通過(guò)且檢測(cè)精度不高、易造成漏檢。因此，車輛輪載的動(dòng)態(tài)測(cè)量和定量分析對(duì)汽車動(dòng)力學(xué)性能和道路路面損壞機(jī)理研究具有重要的理論和工程意義。為了評(píng)估車輛

2、動(dòng)態(tài)載荷對(duì)路面以及橋梁的破壞作用，測(cè)量動(dòng)態(tài)車載狀態(tài)和大?。ǚ龋┦欠浅Ｖ匾捅匾?。
　　已知荷載激勵(lì)求結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力和應(yīng)變響應(yīng)屬于結(jié)構(gòu)分析的正問(wèn)題。通過(guò)實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下的響應(yīng)，反求荷載激勵(lì)，是結(jié)構(gòu)分析的反問(wèn)題。載荷識(shí)別技術(shù)就是根據(jù)已知系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和實(shí)測(cè)的動(dòng)力響應(yīng)反算結(jié)構(gòu)所受的動(dòng)態(tài)激勵(lì)。準(zhǔn)確識(shí)別路面移動(dòng)載荷是確保公路路面結(jié)構(gòu)可靠性與安全性的重要保證。隨著我國(guó)公路建設(shè)的飛速發(fā)展，對(duì)路面移動(dòng)載荷識(shí)別開展研究的呼聲日高。

3、r>　　目前，利用高速公路結(jié)構(gòu)本身進(jìn)行移動(dòng)荷載識(shí)別在國(guó)內(nèi)外還沒有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。本文對(duì)此展開基礎(chǔ)性的研究，通過(guò)測(cè)量移動(dòng)車載下剛性路面結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，利用結(jié)構(gòu)反演技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)路面移動(dòng)荷載的識(shí)別。
　　本文首先建立了路面－車輛接觸模型，采用變換域分析的方法得到板的結(jié)構(gòu)特性和所受載荷及其響應(yīng)的關(guān)系?；谶@些特性，由簡(jiǎn)支矩形板上的空間撓度響應(yīng)識(shí)別出載荷。進(jìn)而，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)辨識(shí)的思想建立狀態(tài)空間模型，采用此模型對(duì)未知載荷的應(yīng)變響應(yīng)進(jìn)行計(jì)

4、算，得到其載荷值，從而實(shí)現(xiàn)了高速公路移動(dòng)荷載的識(shí)別。
　　本文主要就以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：
　　1．由板的撓曲振動(dòng)方程出發(fā)，研究無(wú)限大黏彈性地基板在移動(dòng)荷載下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　2．進(jìn)一步研究移動(dòng)載荷下簡(jiǎn)支矩形板的動(dòng)態(tài)撓度響應(yīng)，進(jìn)而由板的空間撓度響應(yīng)曲線識(shí)別載荷。
　　3．基于系統(tǒng)辨識(shí)的思想解決由傳感器實(shí)測(cè)的二維應(yīng)變響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)載荷識(shí)別。
　　4．運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真分析的方法，給出路面移動(dòng)載荷識(shí)別的仿真結(jié)果