原文传递
基于荷载等效与小波变换的车辆荷载识别研究
| 论文题名： | 基于荷载等效与小波变换的车辆荷载识别研究 |
| 关键词： | 桥梁动态称重系统;影响线;车辆荷载识别;小波变换 |
| 摘要： | 近年来由超重车辆引发的桥梁安全事故屡见不鲜，严重危害了桥梁的正常运营。各国学者对如何识别车辆荷载进行了大量研究，非路面式的桥梁动态称重作为一种较新的称重方法，拥有不中断交通、隐蔽性好等优点，已经在欧洲、美国和日本等国家有了具体应用，但国内尚在起步阶段。本文基于武汉市城市智慧桥梁项目（二期），采用理论推导、数值模拟和现场试验的方式，研究了基于荷载等效原理的车辆荷载识别方法，并应用于智慧桥梁监测系统中，主要内容如下： （1）提出了基于荷载等效原理的单车荷载识别方法。依据圣维南原理，推导了将多轴车荷载转化为单一荷载的等效方法。在车型一定的情况下，采用不同的计算标准，推导了直接识别车辆总重的峰值法和应变面积法识别公式。基于单车道的桥梁模型验证了两种方法在不同车速、不同车辆形式工况下的识别精度。 （2）提出了基于小波变换的双车荷载识别方法。采用小波变换处理动应变传感器的实测数据，通过提取小波系数局部极大值，分别得到双车荷载经过传感器截面的时间信息。推导了基于小波变换和荷载等效思想的峰值法与应变面积法双车荷载识别公式。基于双车道桥梁模型验证了双车荷载识别方法在不同车速、车道、车型以及采样频率工况下的识别精度。基于实桥实验，验证了双车荷载识别方法在实际工况中的识别精度。 （3）提出了基于逆向荷载等效思想的多车荷载识别方法。依据圣维南原理，将车辆轴重逆向等效为位置固定的多个荷载，通过传感器的点阵式排列，将车辆荷载识别问题转化为识别等效荷载点的受力大小和时间分布。通过计算相邻等效荷载点的荷载总和得到实际车重。结合双车道桥梁模型，对比了基于逆向荷载等效原理与基于正向荷载等效原理的多车荷载识别方法的优缺点。 （4）建立了武汉智慧桥梁管养平台。编写了车辆荷载识别的峰值法和应变面积法自动化识别程序，开发了车辆荷载在线监测模块，提升了车辆荷载识别的即时性。 |
| 作者： | 刘磊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 翁顺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
