梁桥上移动荷载识别中的测点优化.pdf

第29 卷第2 期 振动、测试与诊断 V o l. 29 N o. 2 2009 年6 月 J un. 2009　 Jou rn a l o f V ib rat ion ,M ea su rem en t D iagno sis 梁桥上移动荷载识别中的测点优化 　　陈　锋　　　　　　　　　　　　李忠献 ( ) ( ) 铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处　天津, 300 142 　 天津大学建筑工程学院　天津, 300072 ( ) 摘要　基于空间梁格模型, 识别得到了梁桥上作用的移动荷载。依据M A C 矩阵准则 模态置信准则 , 采用逐步积 累法, 对荷载识别中的测点进行了优化布置。数值仿真计算中, 对一单箱三室连续箱梁桥上的车桥相互作用力进行 了识别。结果表明, 测点优化措施可提高识别的精度和效率, 降低识别结果对车辆偏心距的敏感性。 关键词　梁桥　移动荷载　测点优化　梁格法　 矩阵 M A C 中图分类号　 327　 44 1 O U 引　言 由桥梁的动态响应识别桥上的移动车辆荷载不 仅可作为桥梁损伤机理研究的理论基础, 而且可确 定移动车载的大小、种类, 对车辆载重的监测与规划 等方面具有重要的应用价值。 以往研究[ 12 ] 中多将桥梁结构理想化为单梁模 型, 不能计入结构的横向变形效应, 影响桥梁结构分 图1　梁格模型上作用多个移动时变荷载 析 的精度。针对多室箱梁、曲线梁桥等结构, 文献 [ 3 ]提出了基于空间梁格模型的移动荷载识别方法。 即可得到移动荷载作用下的桥梁运动方程为[3 ] ¨ 然而, 在梁桥移动荷载的实际应用中, 存在测量自由 M R + C R + K R = N F in t ( 1) b b b c b 度远小于结构 自由度, 或由于有限的测点数及测试 其中:M b , Cb , Kb 分别为桥梁质量、阻尼和刚度矩阵; ¨ · 噪声引起模态向量不正交等问题。因此, 采用测点优 , , 分别为节点加速度、速度和位移向量; in t 为 R R R F b 化技术确定最佳测点数及最优测点位置就显得尤为 作用于桥上的移动荷载向量;N c 为随移动荷载位移 必要。本文基于 矩阵准则, 采用逐步积累法对 M A C