路面移動載荷識別算法的研究.pdf

1、近年來，我國道路運輸車輛超限超載現(xiàn)象極為普遍。車輛超限超載運輸對交通安全、運輸市場、車輛生產秩序及路橋基礎設施造成了極大危害。重載車輛行車荷載已經成為了高速公路路面破壞的一個重要原因。
　　傳統(tǒng)上車輛的稱重系統(tǒng)主要分為安裝在路面上的靜態(tài)秤臺和橋動態(tài)稱重系統(tǒng)。路面上的靜態(tài)秤臺需要車輛以較低車速通過且檢測精度不高、易造成漏檢。因此，車輛輪載的動態(tài)測量和定量分析對汽車動力學性能和道路路面損壞機理研究具有重要的理論和工程意義。為了評估車輛

2、動態(tài)載荷對路面以及橋梁的破壞作用，測量動態(tài)車載狀態(tài)和大?。ǚ龋┦欠浅Ｖ匾捅匾摹?br>　　已知荷載激勵求結構的位移、應力和應變響應屬于結構分析的正問題。通過實測結構在動力荷載作用下的響應，反求荷載激勵，是結構分析的反問題。載荷識別技術就是根據已知系統(tǒng)的動態(tài)特性和實測的動力響應反算結構所受的動態(tài)激勵。準確識別路面移動載荷是確保公路路面結構可靠性與安全性的重要保證。隨著我國公路建設的飛速發(fā)展，對路面移動載荷識別開展研究的呼聲日高。

3、r>　　目前，利用高速公路結構本身進行移動荷載識別在國內外還沒有相關的文獻報道。本文對此展開基礎性的研究，通過測量移動車載下剛性路面結構的響應，利用結構反演技術實現(xiàn)對路面移動荷載的識別。
　　本文首先建立了路面－車輛接觸模型，采用變換域分析的方法得到板的結構特性和所受載荷及其響應的關系?；谶@些特性，由簡支矩形板上的空間撓度響應識別出載荷。進而，利用實測數據，根據系統(tǒng)辨識的思想建立狀態(tài)空間模型，采用此模型對未知載荷的應變響應進行計

4、算，得到其載荷值，從而實現(xiàn)了高速公路移動荷載的識別。
　　本文主要就以下幾個方面進行了研究：
　　1．由板的撓曲振動方程出發(fā)，研究無限大黏彈性地基板在移動荷載下的動態(tài)響應。
　　2．進一步研究移動載荷下簡支矩形板的動態(tài)撓度響應，進而由板的空間撓度響應曲線識別載荷。
　　3．基于系統(tǒng)辨識的思想解決由傳感器實測的二維應變響應信號進行移動載荷識別。
　　4．運用計算機仿真分析的方法，給出路面移動載荷識別的仿真結果