連續梁橋影響線識別與承載能力快速評估試驗研究

周 宇, 尚穩齊, 狄生奎, 鄭 旭, 賀文宇

(1.安徽建筑大學 土木工程學院,合肥 230601;2.安徽建筑大學 建筑健康監測與災害預防技術國家地方聯合工程實驗室,合肥 230601;3.蘭州交通大學 土木工程學院,蘭州 730070;4.大連理工大學 土木工程學院,大連 116023;5.合肥工業大學 土木與水利工程學院,合肥 230009)

既有橋梁性能劣化將導致承載能力退化,依靠靜載試驗的橋梁承載能力評定方法被廣泛應用于橋梁性能評估[1]。傳統橋梁靜載試驗作為承載能力“驗證性”測試,能夠通過靜置車輛荷載觀測橋梁靜態響應,進而評價橋梁承載能力[2],但靜載試驗需要在中斷交通的情況下進行,其人車時間成本高,對日常交通運輸干擾較大,且我國荷載試驗中規定的荷載效率較高,易使在役橋梁出現新的損傷。橋梁影響線能夠通過移動車輛加載方式,在橋面無車狀態下開展測試,利用單一測點輸出橋梁各截面剛度與邊界信息,從而在較低荷載效率下可更快速度、更低成本地開展橋梁承載能力“診斷性”評估[3],實現橋梁結構性能“輕量化”檢測,橋梁影響線的應用研究潛力巨大。

近年來,國內外學者愈發重視對橋梁影響線的應用研究,故橋梁影響線識別方法研究漸已成為熱點[4]。但從橋梁時程響應中精準識別出影響線是該領域研究的重要基礎,識別橋梁準靜態影響線需考慮實測響應中摻雜著結構動力成分、車輛上橋與出橋時的車輛軸距,此外還有車輛多軸效應等干擾信息。Obrien等[5]提出的矩陣法可以直接識別橋梁實測響應中的影響線,但該方法的抗噪性一般。Leng[6]結合橋梁動態稱重系統獲取橋梁時程響應,研究發現基于最大似然估計法識別橋梁影響線具有較好的魯棒性。Chen等[7]建立了車輛信息矩陣,提出基于曲率自適應優化并結合稀疏正則化的方法來識別橋梁影響線。王寧波等[8]研究基于多項式分段擬合的影響線識別方法,該方法能有效剝離橋梁時程響應中的動力成分。不難發現,以上方法研究僅通過簡支梁橋進行驗證,對多跨連續梁橋影響線識別方法的應用研究仍有待創新,尤其針對連續鋼混結構梁橋的研究尚屬空白。此外,采用橋梁時程響應分解重構方法能夠有效識別橋梁結構影響線,但已有研究表明,其中經典重構去噪方法經驗模態分解(empirical mode decomposition, EMD)存在端點效應與模態混疊現象[9],小波變換去噪法適用范圍有限且計算緩慢,信號去噪前提需已知噪聲的頻率范圍,故該方法自適應性不佳[10],若要從橋梁時程響應數據中剝離結構動力成分,還需采用計算快速、適用性強的信號分解重構方法。

國內外學者圍繞橋梁影響線類方法在模型修正[11-13]、損傷診斷[14-15]、橋梁動態稱重方面開展了廣泛研究[16-17],在橋梁性能評價領域的研究也取得了一定進展。Sun等[18]利用低通濾波將移動車輛加載下的橋梁撓度時程響應轉化為準靜態時程響應,根據準靜態撓度響應峰值實現了橋梁承載能力快速評估。李東平等[19]利用分段多項式法從橋梁實測響應中識別結構撓度、應變影響線,通過引入車輛輪胎-路面接觸模型重構橋梁靜力響應,提出了橋梁承載能力快速評估方法。Wang等[20]提出利用實測與理論影響線的控制截面系數比與面積比作為評價橋梁承載力的兩個指標,并通過試驗驗證了所提方法的可行性。在車輛移動加載過程中,橋梁實測時程響應包含了橋梁影響線信息、結構動力響應成分與車輛多軸效應[21],因此精準地識別橋梁影響線更是實現橋梁承載能力快速評估的先決條件。以上研究尚未在理想情況下考慮車輛以較高移動速度(60～120 km/h)行駛加載,從而來研究影響線識別方法的可行性與準確性,且對結構形式更為復雜的鋼混組合連續梁橋影響線識別與承載能力快速評估的適用性研究仍為空白。

應用影響線指標評估橋梁結構性能要求在試驗過程中橋梁始終處于線彈性狀態,因此提出采用較低的加載效率,保證了橋梁結構在低加載效率下移動車輛加載過程中處于線彈性狀態,且能夠保證現有常規測試設備在最佳測試量程內獲取橋梁結構響應。研究通過提取橋梁中跨跨中撓度、應變時程響應,提出采用變分模態分解(variational mode decomposition, VMD)來剝離橋梁時程響應中的動力成分,從而獲得梁橋結構準靜態時程響應,進而根據車輛軸距和采樣頻率構建車輛信息矩陣,基于Tikhonov正則化方法求解橋梁影響線識別模型中的病態方程,識別出橋梁結構撓度、應變影響線,建立1/2雙軸車行駛通過三跨變截面連續梁橋仿真模型來驗證所提出的影響線識別方法。對某三跨連續鋼混組合梁橋開展影響線識別與承載能力評估試驗研究,通過在識別出的撓度、應變影響線上進行虛擬加載,從而重構橋梁虛擬靜載試驗工況,獲取靜力虛擬響應,經與實際靜載試驗測得的靜力響應結果對比,進而證明基于實測影響線的橋梁承載能力快速評估方法的可行性與有效性,研究技術路線如圖1所示。

圖1 研究技術路線Fig.1 Research technical route

1 影響線識別方法

橋梁影響線識別首先采用VMD將時程響應分解為若干本征模態函數(intrinsic mode function,IMF),通過快速傅里葉變換(fast Fourier transform,FFT)將時域信號轉換為頻域信號,獲取各IMF函數主頻率,以橋梁基頻為閾值,將主頻率大于閾值的IMF函數可視為動力成分而剔除,從而剝離出橋梁準靜態時程響應。根據采樣頻率與車輛軸距信息建立影響線識別數學模型,用于剔除橋梁準靜態時程橋梁中的車輛多軸效應,利用Tikhonov正則化解決影響線識別模型中的病態方程并求解橋梁準靜態影響線。

1.1 時程響應預處理

VMD方法可以通過迭代搜尋變分模態的最優解,能有效避免模態混疊、過包絡、欠包絡、邊界效應等問題,針對復雜數據該方法具有較好的分解精度及抗噪聲干擾等優點,采用VMD將時域信號分解為K個從高頻到低頻的有限帶寬IMF。假定各有限帶寬的IMF都圍繞各自中心頻率擾動,通過迭代搜尋K個模態,設各模態之和等于原始信號為約束條件[22],使各模態估計帶寬最小,其數值模型為

(1)

為求解上述約束變分問題最優解,引入二次懲罰因子α和交替乘法算子λ(t),將式(1)轉化為非約束變分問題,無約束Lagrange函數見式(2)。

(2)

(3)

(4)

(5)

式中:^ 表示傅里葉變換運算;τ為時間步長。

(6)

為防止原始信號出現過分解或分解不完全的情況,K從2開始依次取值,當IMF(K-1)的主頻率小于結構基頻,對IMF(K-1)、IMF(K)進行信號重構,重構信號即為橋梁實測的準靜態時程響應。

1.2 建立影響線識別模型

基于VMD預處理后的橋梁準靜態時程響應中存在車輛多軸效應,應建立影響線識別模型進一步求解橋梁影響線。假設車輛各軸引起的橋梁結構響應相互獨立,即實測橋梁響應是車輛各軸引起橋梁響應疊加的結果[24]。可將連續影響線離散簡化為結構有限節點上的影響線系數,對每個采樣點k,橋梁實測響應表達見式(7)

(7)

式中:R(k)為實測橋梁響應;N為車輛軸數;Ai為車輛軸質量;φ(k-Ci)為第i軸對應的影響線系數;ηk-Ci為第i軸與橋梁相互作用所產生的動力成分。

Ci為各軸與第一軸之間采樣差,且Ci必須為整數,具體表達式為

(8)

式中:Di為第i軸與第一軸的距離;f為采樣頻率;v為車輛速度。

建立橋梁時程響應經VMD預處理的影響線識別數學模型為

Rs=LΦ

(9)

式中:Rs為橋梁準靜態響應;L為車輛信息矩陣;Φ為橋梁節點的影響線系數。

車輛信息矩陣由采樣頻率、車輛軸質量、車軸數、軸距和車輛速度等參數確定,車速與采樣頻率決定了車輛信息矩陣列數,傳感器采樣頻率決定其行數。以車輛前軸上橋與后軸出橋為計時起點和終點,車輛信息矩陣表達見式(10)

(10)

1.3 識別橋梁影響線

橋梁動力時程響應經VMD預處理后可代入式(9)求解影響線,然而時程響應預處理后仍可能存在動力成分剝離不充分的現象,通過引入誤差e修正公式(9),修正后的影響線識別模型見式(11)

Rs=LΦ+e

(11)

由于影響線識別屬于反問題求解范疇,式(11)中誤差項會導致影響線識別模型的數學方程病態化,Tikhonov正則化方法可以通過L2范數作為罰函數來限制最小二乘表達式,從而有效解決由誤差項引起的不適定問題,影響線求解的正則化方程見式(12)

(12)

正則化經驗矩陣為

(13)

代入經驗矩陣對式(12)求導,令導函數為0,影響線求解表達見式(14)。

Φ=(LTL+λ2TTT)-1LTRS

(14)

圖2 影響線識別流程Fig.2 Influence line identification process

圖3 L曲線法示意圖Fig.3 L curve method diagram

2 影響線識別方法驗證

2.1 車橋數值模型建立

建立四自由度1/2雙軸車行駛通過三跨變截面連續梁橋模型,利用中跨跨中撓度與應變時程響應識別橋梁撓度與應變影響線。橋梁跨徑組合為15 m+30 m+15 m,劃分200個單元,梁單元采用Beam188,0#臺、3#臺與中跨跨中截面梁高0.75 m,1#墩與2#墩墩頂截面處梁高1.25 m,材料彈性模量取2.46×1011N/m2,密度為2 000 kg/m3,橋梁模型基頻為9.047 Hz。1/2雙軸車軸距為3 m。假定車體與轉向架不產生彈性變形,懸掛阻尼通過彈簧模擬,車橋始終接觸,車橋模型如圖4所示。

圖4 車橋模型及車輛動力學模型(m)Fig.4 Axle model and vehicle dynamics model (m)

圖4中:m1、m2分別為前、后軸質量,m3為車身質量;J為車體點頭剛度;Ka1、Ka2分別為前后軸一系懸掛剛度,Kb1、Kb2分別為前后軸二系懸掛剛度;Ca1、Ca2分別為前后軸一系懸掛阻尼系數,Cb1、Cb2分別為前后軸二系懸掛阻尼系數;Z1、Z2分別為前后轉向架自由度,Z3為車體沉浮自由度;θ為車體點頭自由度。車輛動力模型參數如表1所示。

表1 車輛動力模型參數[27]Tab.1 Vehicle dynamic model parameters

2.2 數據預處理

選擇三跨連續梁中跨跨中為測點,設定車輛分別以0.001 km/h、30 km/h、60 km/h、90 km/h和120 km/h速度過橋,開展模擬研究,測得撓度曲線(deflection curve, DC)、應變曲線(strain curve, SC),如圖5、圖6所示。其中,車輛0.001 km/h速度行駛過橋被認定為橋梁靜態響應。

圖5 算例模型撓度響應曲線Fig.5 Vehicle dynamic model parameters

圖6 算例模型應變響應曲線Fig.6 Example model strain response curve

由圖5、6可知,隨車輛速度增大,橋梁撓度與應變響應動力波動愈加明顯,且由于實際加載采用兩軸車輛,車輛多軸效應導致連續梁橋中跨跨中附近時程響應曲線存在“平臺”,其長度等于車輛軸距。采用VMD預處理剝離橋梁響應中動力成分,獲取準靜態響應曲線,見圖7、圖9,其中撓度與應變的局部細節圖分別見圖8、圖10。

由圖7、9可知,基于VMD的橋梁動力響應預處理方法可有效剔除連續梁橋撓度、應變響應中的動力成分。準靜態撓度響應曲線與橋梁靜態響應曲線吻合較好,但預處理得到的應變響應曲線隨加載車輛速度的增大,與橋梁靜態響應曲線吻合程度降低。

分析圖8可知,由于VMD方法旨在剔除橋梁時程響應中的動力成分,經預處理得到的橋梁準靜態撓度響應絕對值峰值均小于結構靜態響應的絕對值峰值,即得到的撓度響應曲線存在“削峰”現象。當車輛移動速度為30 km/h時,橋梁撓度時程響應中動力成分較少,經VMD預處理得到“削峰”明顯且光滑的曲線,但隨著車輛移動速度漸大,準靜態撓度響應曲線絕對值峰值漸大,即得到的撓度響應曲線峰值愈加貼近結構靜態響應峰值。

分析圖10可知,預處理得到了光滑的準靜態應變響應曲線,且“平臺”消失,準靜態應變響應曲線兩端與結構靜態響應曲線吻合較好。但隨著車輛移動速度增大,準靜態應變響應曲線峰值附近出現無規則變化,該現象是由VMD初設條件及應變時程曲線形狀引起,其本質是應變時程曲線中的IMF未被完全識別。

2.3 影響線識別

經VMD預處理得到的準靜態撓度、應變響應仍含有車輛多軸效應,研究通過建立車輛信息矩陣,將多軸車輛移動荷載轉化為單位集中荷載,進而采用Tikhonov正則化方法求解結構影響線。

將車速0.001 km/h識別的連續梁橋算例影響線作為結構影響線基線(baseline),繪制撓度影響線(deflection influence line, DIL)識別結果見圖11,繪制應變影響線(strain influence line, SIL)識別結果見圖13,其中算例DIL、SIL局部細節圖分別見圖12、圖14。

由圖11、13可知,基于VMD與Tikhonov正則化的橋梁影響線識別方法可有效識別出連續梁橋中跨跨中的撓度、應變影響線,且識別出的影響線與結構影響線基線吻合較好。由圖12、14可知,隨車輛移動速度漸大,識別出的撓度、應變影響線絕對值峰值漸小,識別誤差隨加載車輛速度的增大而增大。本研究采用的Tikhonov正則化方法本身具有平滑信號的特性,作為VMD方法的補充可進一步剔除高速移動車輛過橋時橋梁時程響應中的高頻動力成分,進而使獲得的橋梁準靜態影響線峰值與影響線基線誤差隨車輛移動速度增大而增大。

2.4 誤差分析

為進一步定量連續梁橋影響線識別的效果,分析所提方法的識別精度,現引入整體相對誤差(overall relative error, ORE)與峰值相對誤差(peakvalue relative error, PRE),見式(15)、(16),對提出的影響線識別方法進行綜合評價。

(15)

(16)

式中:φm為影響線基線系數;φs為準靜態影響線系數。

由表2可知,基于VMD與Tikhonov正則化方法識別得到的連續梁橋影響線,同其影響線基線間誤差均隨著車輛移動加載速度增大而增大。車速≤120 km/h時,所識別的撓度影響線與結構影響線基線間誤差小于3%,應變影響線識別誤差小于4%。由于撓度、應變影響線PRE均為正值,故應變、撓度影響線峰值均小于影響線基線峰值,因此基于VMD與Tikhonov正則化的影響線識別方法會導致識別出的影響線絕對值峰值系數偏小。

表2 模型影響線識別誤差Tab.2 The model affects the line identification error

研究發現,當模擬車輛高速(≥60 km/h)行駛通過橋梁,所提方法仍可有效識別連續梁橋中跨跨中的撓度影響線、應變影響線,而模擬車輛低速(≤30 km/h)行駛下影響線識別結果具有更高的精度。綜上表明,加載車輛緩慢勻速過橋是保證識別的橋梁影響線能夠精確用于承載能力評估的前提條件。

3 橋梁承載能力快速評估方法

通過單輛重車移動加載測試快速評估橋梁承載能力,首先需要計算橋梁在設計荷載下控制截面內力、應力或變形效應,并計算加載試驗中相應控制截面內力、應力或變形效應。橋梁活荷載占自質量比例較小,較小的荷載效率無法使橋梁產生顯著的響應,綜合考慮結構響應測試與線彈性假定下的試驗過程安全,提出適中的加載效率指標,故試驗荷載效率選擇[0.30,0.60]的范圍區間,確保單輛重車快速通行能夠實現“輕量化”加載,且該范圍能夠基本覆蓋橋梁正常使用狀態下的荷載需求[28]。快速評估試驗荷載效率見式(17)

ηq=Ss/[S(1+μ)]

(17)

式中:ηq為快速評估試驗荷載效率;Ss為加載試驗中加載控制截面最大計算效應值;S為控制荷載下控制截面的相應最不利效應值;μ為按規范取用的沖擊系數。

在滿足車輛移動加載荷載效率的前提下,為便于比對所提方法的合理性與精確性,結合靜載試驗設計工況,對橋梁進行單輛重車移動加載工況設計。在靜載試驗預定加載的車道進行單輛重車加載,試驗獲取橋梁各控制截面測點的動力時程響應,利用所提出的影響線識別方法,將橋梁動力時程響應還原為結構影響線。通過將橋梁i截面的影響線系數φi與該位置相應荷載Ai的乘積相加,即可重構出橋梁靜載試驗時的靜力響應,實現橋梁影響線虛擬加載[28],進而構建橋梁承載能力快速評估校驗系數,見式(18)

(18)

式中:M為車道數;φi為測點截面i對應位置的影響線系數;ξ為快速評估校驗系數。為進一步完善所提出方法的實用性與可操作性,給出橋梁承載能力快速評估實施的建議流程:

(1) 展開橋梁現場調查與基礎資料整理,制定橋梁承載能力快速評估試驗方案,確定所測橋梁控制截面與測點布設位置,選擇單輛重車計算荷載效率,設計加載工況;

(2) 實施現場測試,根據試驗方案安裝傳感器,利用加載車輛怠速通行實現快速加載,重復三次加載,測試取橋梁實測時程響應數據均值,測試橋梁結構基頻,觀測并記錄橋梁異常響應;

(3) 對時程響應數據進行預處理,剝離時程響應中的動力成分,構造車輛信息矩陣,求解影響線識別模型,將橋梁時程響應換算為橋梁縱軸坐標下的空間響應,得到橋梁結構實測影響線;

(4) 參照JTG/T J21-01—2015《公路橋梁荷載試驗規程》,計算橋梁模型在靜載試驗工況下的響應理論值,根據靜載工況下的車輛加載位置,基于橋梁實測影響線虛擬加載,獲取橋梁虛擬靜載響應值,計算橋梁快速評估校驗系數;

(5) 根據JTG/T J21—2011《公路橋梁承載能力檢測評定規程》[29],通過橋梁快速評估校驗系數計算結果評估橋梁結構承載能力,進而出具承載能力快速評估報告。

利用橋梁影響線進行虛擬加載,僅依靠單輛重車移動加載即可實現相應車道中多個靜載工況,故該方法不僅可以大大改善傳統靜載試驗長時間中斷交通等缺點,而且僅用單輛重車加載可大大降低橋梁因“過度加載”引入新損傷的風險。為進一步探討橋梁承載能力快速評估方法的準確性與可靠性,采用單輛兩軸加載車以低速加載的方式對某三跨鋼-混組合梁橋進行承載能力快速評估。

4 連續梁橋承載能力快速評估試驗

4.1 工程概況

試驗選取某三跨連續鋼-混組合梁橋開展測試,橋梁為南北走向雙幅橋對稱布置,東西側兩幅中間斷開,跨徑組合為35 m+35 m+35 m,橋梁正交布置,橋面寬為3 m(人行道)+9 m(行車道),以西側半幅為研究對象,橋梁實測基頻為2.718 Hz,橋梁撓度、應變響應測點選擇橋梁中跨跨中1#梁底,橋梁結構及截面尺寸布置如圖15所示。

圖15 橋梁結構及截面布置圖(mm)Fig.15 Bridge structure and section layout (mm)

4.2 工況布置

選用加載車輛信息如表3所示,加載車型如圖16所示。在滿足試驗荷載效率的前提下按靜載試驗工況對橋梁進行加載工況布置,計算承載能力快速評估試驗最大荷載效率為0.36,計算靜載試驗荷載最大效率為0.47。

表3 加載車輛質量信息Tab.3 Load vehicle quality information

圖16 加載車類型(m)Fig.16 Loading vehicle type (m)

選擇橋梁中跨跨中截面為試驗截面,移動加載工況采用1#重車沿車道一、車道二緩慢勻速(3 051.7 m/h)通過橋面,加載車道見圖17示意,對試驗截面的撓度與應變時程響應曲線開展測試,以加載車輛前軸上橋和后軸下橋為計時起終點,為探究所提方法的可靠性,同時開展橋梁靜載試驗,并分析靜載試驗下橋梁相應截面的校驗系數,橋梁靜載試驗中跨布載工況一、工況二如圖17所示。

圖17 加載車道與中跨靜載試驗工況圖(m)Fig.17 Loading lane and mid-span static load test condition diagram (m)

4.3 識別影響線

根據VMD預處理方法,以橋梁實測基頻2.718 Hz為IMF分解的閾值,剝離主頻大于橋梁基頻的IMF成分,獲取橋梁準靜態撓度、應變時程響應,如圖18、圖19所示。采用線性插值方法擴充影響線系數的空間密度,使得式(8)采樣差為整數,進而構建車輛信息矩陣建立影響線識別模型,并利用Tikhonov正則化識別橋梁影響線,識別結果如圖20、圖21所示。

4.4 承載能力快速評估結果

在識別出的撓度、應變影響線上重構橋梁靜載試驗工況中的虛擬響應,根據式(18)計算橋梁承載能力快速評估校驗系數,通過與橋梁靜載試驗撓度、應變結果進行對比,結果如表4、表5所示。

表4 橋梁快速評估與靜載試驗撓度評估對比結果Tab.4 Comparison of deflection evaluation results of bridge rapid evaluation and static load test

表5 橋梁快速評估與靜載試驗應變評估對比結果Tab.5 Comparison of strain assessment results of bridge rapid assessment and static load test

基于實測影響線對橋梁控制截面進行快速加載測試,通過表4、表5對比靜載試驗測試結果,分析撓度與應變效應發現,兩種方法測試結果趨勢及規律較為一致,表明影響線快速加載的測試結果能夠用于在較低荷載效率下評估橋梁承載能力。經對比靜載試驗,橋梁承載能力快速評估得到的校驗系數整體偏低,撓度效應校驗系數最多偏低10.77%、應變效應校驗系數最多偏低11.90%。

研究分析可知,由于快速加載下橋梁結構持荷時間短且受力反應不充分,致使快速加載測試得到的橋梁效應量值偏小,但車輛移動加載作用更貼近實際橋梁承受的移動荷載,采用移動車輛加載的測試結果用于承載能力快速評估仍在可靠范圍內。結合連續梁橋試驗研究表明,該橋承載能力良好,控制截面效應的校驗系數隨著靜載試驗荷載效率提高而提高,但承載能力快速評估結果在這一趨勢方面并無表現。因為在快速加載過程中橋梁持荷時間短,且基于VMD橋梁時程響應預處理方法在剝離橋梁動力成分過程中存在的“削峰”現象,導致基于橋梁實測影響線重構的虛擬靜力響應均小于靜載試驗對應工況的靜力響應,控制截面的校驗系數也出現較為一致的規律。

提出的橋梁承載能力快速評估技術作為靜載試驗的補充,其過程與方法高效、實用性強,可在較低荷載效率下,降低靜載試驗操作成本與時間成本,避免橋梁出現新損傷,并能提供科學、合理的承載能力評估結果,可以用于大規模橋梁承載能力快速篩檢、高頻次巡檢、常態化評估。

5 結 論

本文提出基于VMD與Tikhonov正則化的橋梁影響線識別方法,并用于橋梁承載能力快速評估,研究對比某三跨連續鋼混組合梁橋進行荷載試驗與快速評估試驗結果,得出以下研究結論:

(1) 以1/2雙軸車過三跨連續梁橋仿真模型為研究對象,驗證了基于VMD預處理方法可有效剔除連續梁橋中跨跨中時程響應中的動力成分,得到的橋梁準靜態時程響應與結構靜態響應的吻合程度隨移動加載車輛速度的增大而逐漸降低,且撓度、應變響應均存在“削峰”現象。

(2) 通過構建車輛信息矩陣和影響線識別數學模型,可剔除基于VMD預處理的橋梁準靜態時程響應中車輛多軸效應,將車輛多軸荷載轉化為單位集中荷載,利用Tikhonov正則化可解決影響線識別模型中的病態方程,通過仿真模型驗證了基于VMD與Tikhonov正則化橋梁影響線識別方法的有效性。

(3) 分別對某三跨鋼混組合梁橋進行靜載試驗與快速評估測試,驗證基于實測影響線的橋梁承載能力快速評估方法的實用性與準確性,對比兩種試驗方法校驗系數發現,得到撓度校驗系數誤差最大為10.77%,應變校驗系數誤差最大為11.90%,因車輛移動加載橋梁持荷時間短、基于VMD與Tikhonov正則化影響線識別方法存在“削峰”等原因,導致承載能力快速評估方法的校驗系數均小于靜載試驗校驗系數。

(4) 研究提出橋梁承載能力快速評估技術及其實施流程,作為橋梁荷載試驗的方法補充,以期實現中小跨徑橋梁“常態化巡檢、高頻次篩檢”。提出以單量重車快速通行方式加載,可避免橋梁在高荷載效率下引入損傷,為橋梁承載能力“診斷性”測試與“輕量化”評估提供理論依據與案例借鑒。