利用GNSS時序分析辨識大跨橋梁結構荷載響應研究

黨 宇，楊 強

（1.長安大學，陜西 西安 710086；2.中國測繪科學研究院，北京 100830）

本文在前人研究基礎上，根據橋梁振動信號的特點，運用小波分解和重構，首先對武漢市陽邏大橋橋梁監測系統采集的振動信號去除原始信號里的噪聲，進一步進行多尺度分解和濾波，并且對重構后的信號進行歸納總結，獲取橋梁結構的動力特性。

1 實測振動信號

武漢市陽邏長江公路大橋是京珠、滬蓉兩國道主干線在武漢市交匯形成環形公路的一部分，是分流過境交通的重要通道，是“十五”期間的重點建設項目之一。大橋跨越的距離很長，主跨為1280m的懸索橋，傳統的測量和監測方法很難滿足實時測量的要求，為此陽邏長江公路大橋橋梁結構健康監測引入了GPS實時監測系統。

陽邏長江公路大橋GPS監測站設置為跨中上游（midup）、跨中下游（middow）、北塔塔頂（north）、南塔塔頂（south）。

本文采用了48h的GNSS動態監測數據，數據采用率為1s，該數據監測到的主要是大橋在自重和車輛通行狀態下的水平和垂直位移變化，48h原始觀測數據見圖1。

從圖1中可以看出，位于南北兩端的GPS監測點其變化較小，說明其受荷載變化影響較?。欢髽蛑杏蝺牲c變化較大，說明大橋中間地段受荷載變化影響較大，其振幅和撓度變化較大，是大橋應該重點監測地段。

信號反映了橋梁在移動車輛作用下的發生的振動信息，大橋對于車輛移動荷載的動態響應，主要可以分為靜力響應和動力響應。同時系統在獲取的監測信號的過程中，不可避免地存在高斯噪聲、有色噪聲等各種噪聲，因此，GNSS監測信號應該包括3個部分，即靜態效應、動態結構響應和噪聲。……