[发明专利]一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法

权利要求书

1.一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：所述的车辆荷载识别方法的具体步骤如下：

1）.进行交通荷载调查，用摄像机记录所调查地区路段通过车辆的类型，对采集到的数据的车型结合车辆规范中的车辆车重、轴数、轴距、轴重参数将该地区交通荷载进行分类，并加以汇总；

2）.在识别桥梁各片梁跨中底部放置动挠度计，利用该装置采集车辆过桥时的桥梁跨中动力响应信息，得到动挠度曲线，然后去除曲线中因冲击作用引起的动力响应信息，保留实际车辆过桥的静力挠度响应数据；

3）.建立符合对应桥梁实际的有限元梁格法模型，计算不同车型在桥面横向位置变动时各片主梁的竖向位移的分配比例，得到单车通过桥梁时的空间响应面；

4）.实测时根据实际车辆单车过桥时桥梁各片主梁的竖向位移分配关系，对应理论各片主梁的竖向位移分配关系，计算得到待识别车辆在桥面行驶的横向位置；

5）.根据记录下的车辆车型，识别的车辆通过时的横向位置，以及相应的各片主梁在车辆通过时的静力响应极值，结合已得到的单车通过桥梁时的主梁空间响应面插值得到待识别车辆的车重；

6).在识别出每类车的车重以后，对于小型车无需进行分轴识别，而对大型车进行分轴识别，即识别出大型车每个车的轴重：根据大型车不同车型在空载、半载和满载三种载重情况下的轴载分配比值，将车重按轴载分配比值进行分配即可得到每一辆大型车的各轴轴重；

7) .在得到所有车的车重、轴重数据之后，对小型车整车车重和大型车各轴轴重进行数理统计分析，对得到车重、轴重以及横向位置数据的参数利用分布类型进行判断并进行优度拟合检验。

2.根据权利要求1所述的一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：在步骤1）中， 所述的车辆可按照车型分为5大类共计12小类。

3.根据权利要求1所述的一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：在步骤2）中，利用动挠度测试仪采集待识别车辆通过时的桥梁动力响应信号，对随机不同重量的车辆单车过桥时各片梁的动挠度曲线进行小波变换降噪处理，降噪后得到静力挠度响应数据。

4.根据权利要求1所述的一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：在步骤4）中，车辆在桥面行驶的横向位置可通过车辆横向位置识别法得到：根据车辆行驶位置分为超车道识别和行车道识别；分别选择位于超车道和行车道两侧的主梁，得到这两片主梁在待识别车辆通过时的动挠度曲线，采用小波变换降噪的方法去除动挠度曲线中因冲击作用引起的动力响应信息，保留实际车辆过桥的静力挠度响应数据，根据小波变换降噪后两片梁的静力极值之比，结合竖向位移分配关系，插值计算得到待识别车辆在桥面行驶的横向位置。

5.根据权利要求1所述的一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：在步骤5）中，分别选择位于最靠近超车道和行车道中心线的两片主梁，利用有限元分析法计算不同重量车辆行驶于不同横向位置时这两片梁的跨中静力响应极值，绘制这两片主梁的空间响应面：选取车重最小值为车辆空载重量，车重最大值为车辆满载重量，采用合适的车重增量，然后以车重和横向位置为坐标X值和Y值，梁底挠度极值为坐标Z值绘制对应梁的空间响应面，然后根据已识别的车辆类型和横向位置，结合相应主梁小波变换降噪后的静力响应极值，和该梁空间响应面对比插值计算出待识别车辆的车重。

6.根据权利要求1所述的一种单车通过多梁式桥梁的车辆荷载识别方法，其特征在于：在步骤7）中，利用K-S检验法对各车型的整车车重参数和轴重参数以及车辆行驶横向位置统计分布类型进行判断并进行优度拟合检验。