基于有限元模型修正的多梁式橋梁移動荷載識別.pdf

1、公路交通荷載調(diào)查是確定新橋設計荷載、橋梁時變可靠性分析、既有橋梁剩余壽命預測、極限承載能力計算以及隨機車流仿真模擬等研究的重要基礎之一。而橫向位置和車重參數(shù)識別是交通荷載調(diào)查至關重要的內(nèi)容。以往的車重通常采用動態(tài)稱重設備(WIM)進行采集。但由于安裝復雜和養(yǎng)護費較高等不足，使得這種方法具有很大的局限性。在這種情況下，由橋梁動響應間接識別移動車輛荷載的方法應運而生。但是，這些方法均存在不同程度的局限性，不宜進行數(shù)據(jù)量龐大的交通荷載識別。因

2、此，提出一種簡單、快速、有效的移動荷載識別方法，確定大規(guī)模交通荷載的各關鍵參數(shù)，具有非常重要的意義。
　　 首先對既有移動荷載識別的理論和方法進行回顧，在此基礎上提出了一種基于有限元模型修正的多梁式橋梁移動荷載識別方法，并詳細闡述該方法的思路及關鍵技術(shù)，然后以簡支空心板梁橋和連續(xù)T梁橋為工程實例進行移動荷載識別，驗證識別方法的準確性和可靠性，然后利用該識別方法按車型分類批量識別出交通荷載調(diào)查中所有單車過橋車輛的橫向位置及車重參數(shù)

3、。本文主要研究內(nèi)容為：
　　 1、以有限元模型修正、低通濾波器設計以及多梁式車橋耦合振動程序為基礎，提出了基于有限元模型修正的多梁式橋梁移動荷載識別方法。對移動荷載識別的基本思路進行詳細說明，闡述有限元模型修正理論，濾波設計方法，并介紹多主梁車橋耦合振動分析思路，編制相應分析模塊；
　　 2、以一座簡支空心板梁橋為工程實例，首先采用Butterworth低通濾波器對現(xiàn)場24小時采集到的所有過橋車輛產(chǎn)生的橋梁動位移信號進行

4、濾波處理，提取靜力響應極值，并嚴格按照車型進行分類統(tǒng)計；其次通過對觀測橋梁進行基于靜力試驗的有限元模型修正，建立能夠反映橋梁真實狀態(tài)的基準有限元模型；然后將修正后的有限元模型輸入至自行研制的多梁式車橋耦合振動程序，以車型和行駛車道為單位，計算并繪制橫向位置識別曲線和車重識別曲面；以靜力響應極值為依據(jù)，進行分車道、分車型的移動荷載識別，并對識別結(jié)果的準確性驗證；最后按照車型、車道分類批量識別全天5022輛單車過橋車輛的參數(shù)，并對識別結(jié)果進

5、行分析。
　　 3、選取一座六跨連續(xù)T梁橋為工程實例，首先將采集到兩時段324輛車的動態(tài)信號進行濾波，提取靜力響應極值；其次靜力修正后有限元模型輸入多梁式車橋耦合振動程序，計算并繪制橫向位置識別曲線和車重識別曲面；對不同車型橫向位置識別曲線坐標值進行對比，驗證分類方法的可行性；以靜力響應極值為依據(jù)，識別移動荷載，并對識別結(jié)果的準確性驗證；最后批量識別兩樣本全部單車過橋車輛的參數(shù)，并對識別結(jié)果進行分析。通過以上過程對識別方法的適用