大跨度橋樑的車輛荷載時空分布識別與建模研究

《大跨度橋樑的車輛荷載時空分布識別與建模研究》是依託哈爾濱工業大學，由鮑躍全擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：大跨度橋樑的車輛荷載時空分布識別與建模研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鮑躍全

項目摘要

結構健康監測數據分析與挖掘是當前國內外土木工程領域的熱點研究方向，車輛是大跨度橋樑的主要荷載之一，重車尤其是超重車是造成橋樑破壞和疲勞累積損傷的主要因素之一。面向健康監測的數據挖掘科學問題，突破移動車輛荷載識別的瓶頸，採用壓縮感知理論、數據融合方法、視頻圖像技術和隨機場理論，研究大跨度橋樑車輛荷載時空分布的識別方法和建模方法。首先，研究基於壓縮感知理論和索力監測信息的車輛荷載時空分布識別方法；其次，研究基於壓縮感知理論和多種類感測器信息融合的車輛荷載時空分布識別方法；然後，研究基於視頻監控信息與動態地秤監測信息集成的車輛荷載時空分布識別方法；最後研究基於隨機場理論的車輛荷載空間分布建模方法和模型。本項目的研究將實現大跨度橋樑車輛荷載時空分布的全面透徹感知與識別，為深刻認識車輛荷載作用與結構回響真實的映射關係奠定基礎，豐富和發展數據挖掘理論和結構健康監測理論，具有重要的科學意義和實用價值。

結題摘要

重車尤其是超重車是造成橋樑疲勞損傷甚至倒塌的主要因素之一。儘管橋樑上一般安裝了車輛稱重系統，但該系統只能測量某一個固定截面處的車輛軸重，無法獲得車輛空間分布。針對大跨橋樑車輛荷載空間分布識別難題，本項目首先對實際橋樑一年的車輛荷載監測數據進行了統計分析，獲得了真實車輛荷載數據並分析了車輛超載對橋樑整體性能的影響；然後，提出了基於斜拉索索力監測信息的大跨度橋樑車輛荷載時空分布識別方法；提出了基於視頻與動態地秤監測信息融合的大跨度橋樑車輛荷載時空分布識別方法；最後，建立了基於Markov隨機場理論的重車荷載空間分布模型。以上研究成果實現了從單一極值至車輛荷載空間分布模型的跨越，為結構體系整體安全評定奠定基礎。項目研究成果發表論文13篇，其中SCI論文8篇，邀請報告1次，出版專著1部；參編交通部技術規程1部，獲黑龍江省自然科學一等獎1項（排名第3）；授權國家發明專利1項，申請2項。