文档名：基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法
摘要：桥梁影响线(IL)被广泛用于动态称重、结构评估、损伤识别等领域,如何从桥梁实测响应中准确提取桥梁影响线至关重要.为此,提出一种自适应拟合算法,用于从车辆过桥响应中提取高精度、准静态的桥梁影响线.从多车轴对桥梁的作用机理出发,通过矩阵运算获取桥梁初始影响线.随后,采用自适应拟合算法来消除初始影响线中的波动干扰成分,从而提取高精度、准静态的桥梁影响线.开展静载和移动荷载模型桥试验,以静载实测影响线为基准,与移动荷载试验所提取的影响线作对比,验证文中自适应拟合算法的可行性.最后,通过与既有影响线提取方法进行比较,深入探讨了多种算法在波动性、精确性和计算速度上的优劣,验证了自适应拟合算法在提取桥梁影响线上的优势.研究结果表明:桥梁实测响应中包含了静态成分和波动成分,自适应拟合算法可较好地提取准静态桥梁影响线.该算法可根据原始响应的波动程度自动选取合适的数据段进行拟合,通过调节参数λ达到平滑的效果,同时保留数据局部信息.所提取的影响线不仅在精度上较既有方法存在一定优势,计算速度也较为理想,可在2～3次迭代后达到较高精确度.提出的基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法为影响线的广泛应用奠定了基础.
Abstract：Bridgeinfluencelines(ILs)arewidelyusedindynamicweighing,structureassessment,anddamageidentification.ExtractingaccuratebridgeILsfrommeasuredbridgeresponsesisanessentialissue.Thispaperproposedaself-adaptionfittingalgorithmforextractingaccuratebridgeILsfrombridgeresponse.Thismethodanalyzedthemechanismofthemulti-axlevehiclecrossingthebridgeandobtainstheinitialILbymatrixcalculation.Then,aself-adaptionfittingalgorithmwasusedtoeliminatethefluctuatingdisturbanceintheinitialILandextracthighaccuracyandquasi-staticbridgeILs.Staticandmovingloadtestsofthemodelbridgewerecarriedout.TheILsmeasuredfromthestatictestwerecomparedwiththeILsextractedfromthemovingloadteststoverifythefeasibilityoftheproposedmethod.Finally,theperformanceofthealgorithmswasdiscussedindepthbycomparingthemwiththeexistingILextractionmethods.Theadvantagesoftheproposedmethodwereverifiedintermsoffluctuation,accuracy,andcomputationalspeed.Theresultsshowthatthemethodcanbetterextractquasi-staticbridgeILsfromthebridgeresponsecontainingstaticandfluctuatingcomponents.Theself-adaptivefittingmethodcanautomaticallyselectsuitabledatasegmentsforfittingaccordingtothefluctuationoftheoriginalresponse.Byadjustingtheparameterλ,itachievesasmoothingeffectwhilepreservingdatadetails.Moreover,thismethodnotonlyhascertainadvantagesovertheexistingmethodsintermsofaccuracy,butalsocanachievehighaccuracyafter2～3iterationswithhighspeed.TheresultscanprovideanovelmethodforbridgeILextraction,whichlaysthefoundationforitsapplication.
作者：石爽 王灿 王宁波 Author：SHIShuang WANGCan WANGNingbo
作者单位：安徽三联集团博士后工作站,安徽合肥230601中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(5)
分类号：U446
关键词：桥梁影响线 移动荷载试验 自适应拟合 迭代拟合 信号处理
Keywords：bridgeinfluenceline movingloadtesting self-adaptionfitting iterativefitting signalprocessing
机标分类号：U441.2TP391.41TU311.3
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：安徽省自然科学基金资助项目，安徽省普通高校交通信息与安全重点实验室项目，湖南省自然科学基金资助项目基于自适应拟合的桥梁影响线提取方法[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(5)石爽 王灿 王宁波桥梁影响线(IL)被广泛用于动态称重、结构评估、损伤识别等领域,如何从桥梁实测响应中准确提取桥梁影响线至关重要.为此,提出一种自适应拟合算法,用于从车辆过桥响应中提取高精度、准静态的桥梁影响线.从多车轴对桥梁的作用...参考文献和引证文献
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