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基于单轴车响应与改进Kalman滤波算法的桥面平整度识别
1
作者
李智
杨永斌
+4 位作者
王志鲁
刘珍
毛华健
唐钰昇
姚华
《振动与冲击》
北大核心
2025年第16期239-252,共14页
桥面平整度是车-桥耦合(vehicle-bridge interaction,VBI)的重要影响因素,其精准识别对基于移动车辆响应的桥梁动力参数识别与结构安全诊断至关重要。为此,提出了一种基于单轴车响应的桥面平整度识别新方法。相比以往基于车辆响应类方法...
桥面平整度是车-桥耦合(vehicle-bridge interaction,VBI)的重要影响因素,其精准识别对基于移动车辆响应的桥梁动力参数识别与结构安全诊断至关重要。为此,提出了一种基于单轴车响应的桥面平整度识别新方法。相比以往基于车辆响应类方法,该方法仅需在单轴车上安装单个加速度计。所提方法的核心步骤为:首先,建立以桥面平整度为未知激励的VBI系统状态空间模型;然后,对实测或数值模拟得到的VBI系统响应进行组合和扩展,重构改进的VBI系统状态空间模型;最后,利用Kalman滤波算法从VBI系统中识别车辆状态和桥面平整度。研究结果表明,该方法具有良好的抗噪性,且对不同等级桥面以及公路路面的平整度识别均具有较高的精度。此外,建议低速测试,保证测试数据量充足且稳定。
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关键词
桥梁工程
桥面平整度
KALMAN滤波
单轴测量车
间接测量法
快速检测
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职称材料
弹性支承边界条件对桥梁共振与消振的影响机理分析
2
作者
陈雷
杨永斌
+2 位作者
王志鲁
刘志勇
姚华
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期13-25,共13页
铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连...
铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连续荷载作用下弹性支承梁自由振动的理论闭合解;然后推导考虑左右支承刚度不等的桥梁共振与消振条件,理论解析桥梁-支承刚度比(刚度比)、左右支承刚度不等比(刚度不等比)的影响机理;最后通过数值模拟验证理论解的准确性,并参数化分析支承条件参数对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响规律。研究结果表明:(1)弹性支撑梁的频率随弹性支承的刚度比和刚度不等比增大而减小;(2)弹性支承梁的共振与外部消振速度参数与简支梁一致,但共振与外部消振速度降低,更易激发共振与外部消振;(3)支承条件对桥梁内部消振条件影响大,当左右支承刚度相等时,存在唯一内部消振条件,否则不发生内部消振;(4)当桥梁支承弱化或者两侧刚度不等时,基于简支梁的最佳跨长对共振的消除效应将逐渐失效;(5)阻尼有利于抑制桥梁共振幅值,对外部消振存在微小的非零值“阻尼泄露效应”;(6)当两侧支承刚度不相等时,桥梁最大响应位置偏离桥梁跨中,需在桥梁检测时关注。
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关键词
铁路桥梁
弹性支承梁
共振
消振
不等支承
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职称材料
题名
基于单轴车响应与改进Kalman滤波算法的桥面平整度识别
1
作者
李智
杨永斌
王志鲁
刘珍
毛华健
唐钰昇
姚华
机构
重庆
大学土木学院
香港理工大学土木及环境
工程
学系
国家轨道
交通
电气化与自动化
工程
技术研究中心(香港分中心)
广州市增城区建设
工程质量
安全监督站
重庆市交通工程质量检测有限公司
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第16期239-252,共14页
基金
国家自然科学基金项目(52478137)。
文摘
桥面平整度是车-桥耦合(vehicle-bridge interaction,VBI)的重要影响因素,其精准识别对基于移动车辆响应的桥梁动力参数识别与结构安全诊断至关重要。为此,提出了一种基于单轴车响应的桥面平整度识别新方法。相比以往基于车辆响应类方法,该方法仅需在单轴车上安装单个加速度计。所提方法的核心步骤为:首先,建立以桥面平整度为未知激励的VBI系统状态空间模型;然后,对实测或数值模拟得到的VBI系统响应进行组合和扩展,重构改进的VBI系统状态空间模型;最后,利用Kalman滤波算法从VBI系统中识别车辆状态和桥面平整度。研究结果表明,该方法具有良好的抗噪性,且对不同等级桥面以及公路路面的平整度识别均具有较高的精度。此外,建议低速测试,保证测试数据量充足且稳定。
关键词
桥梁工程
桥面平整度
KALMAN滤波
单轴测量车
间接测量法
快速检测
Keywords
bridge engineering
bridge surface roughness
Kalman filter
single-axle test vehicle
indirect measurement
rapid detection
分类号
U446 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
弹性支承边界条件对桥梁共振与消振的影响机理分析
2
作者
陈雷
杨永斌
王志鲁
刘志勇
姚华
机构
重庆
大学
重庆市交通工程质量检测有限公司
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期13-25,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52008057)。
文摘
铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连续荷载作用下弹性支承梁自由振动的理论闭合解;然后推导考虑左右支承刚度不等的桥梁共振与消振条件,理论解析桥梁-支承刚度比(刚度比)、左右支承刚度不等比(刚度不等比)的影响机理;最后通过数值模拟验证理论解的准确性,并参数化分析支承条件参数对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响规律。研究结果表明:(1)弹性支撑梁的频率随弹性支承的刚度比和刚度不等比增大而减小;(2)弹性支承梁的共振与外部消振速度参数与简支梁一致,但共振与外部消振速度降低,更易激发共振与外部消振;(3)支承条件对桥梁内部消振条件影响大,当左右支承刚度相等时,存在唯一内部消振条件,否则不发生内部消振;(4)当桥梁支承弱化或者两侧刚度不等时,基于简支梁的最佳跨长对共振的消除效应将逐渐失效;(5)阻尼有利于抑制桥梁共振幅值,对外部消振存在微小的非零值“阻尼泄露效应”;(6)当两侧支承刚度不相等时,桥梁最大响应位置偏离桥梁跨中,需在桥梁检测时关注。
关键词
铁路桥梁
弹性支承梁
共振
消振
不等支承
Keywords
railway bridge
elastically supported beam
resonance
cancellation
supports of unequal stiffnesses
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U24 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于单轴车响应与改进Kalman滤波算法的桥面平整度识别
李智
杨永斌
王志鲁
刘珍
毛华健
唐钰昇
姚华
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
弹性支承边界条件对桥梁共振与消振的影响机理分析
陈雷
杨永斌
王志鲁
刘志勇
姚华
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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