[发明专利]一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法

权利要求书

1.一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过传感器测得桥梁的车致响应信号；

S2：基于响应信号的频域分析确定形函数的步长和数量；

S3：建立形函数对应不同桥梁坡度的空间分布规律，形成空间自适应形函数；

S4：将指定速度的空间自适应形函数作为激励施加在桥梁上模拟其响应矩阵；

S5：建立基矩阵对应不同速度车载的时空分布规律，基于基矩阵快速创建任意速度荷载的自适应形函数响应矩阵；

S6：通过任意速度车致响应与自适应形函数响应矩阵求逆获得形函数系数；

S7：利用形函数与相应的形函数系数拟合荷载，从而识别出任意速度下的车载。

2.根据权利要求1所述的一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法，其特征在于，所述步骤S1中，包括以下步骤：

S11：通过应变、加速度、动挠度传感器测取桥梁的任意速度车致响应

3.根据权利要求1所述的一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法，其特征在于，所述步骤S2中，包括以下步骤：

S21，形函数的频率可由下式计算得到：

其中f_LSF为形函数频率，f_s为采样频率，l为截断形函数的单元步长，该步长与形函数个数m存在以下关系，其中T为总采样数：

T＝l×m (2)。

4.根据权利要求1所述的一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法，其特征在于，所述步骤S3中，包括以下步骤：

S31：对于从任意起点(x₀，y₀，z₀),以速度v₀(km/h)行驶t₀(s)的移动荷载，其通过的桥梁截面(x，y，z)用如下竖曲线模型拟合，即形函数的空间分布规律：

其中α为桥梁一端纵坡度，β为桥梁另一端纵坡度，m₁为桥梁竖曲线起点，m₂为桥梁竖曲线终点，x_m为变坡点，i为路拱横坡度，R是桥梁竖曲线半径；

S32：利用S31中的空间分布律，形函数可施加于任何坡度的桥梁上，形成空间自适应形函数激励。

5.根据权利要求1所述的一种利用时空自适应形函数响应矩阵识别移动荷载的方法，其特征在于，所述步骤S4中，包括以下步骤：

S41：将中位速度的空间自适应形函数激励施加于桥梁上模拟其形函数响应矩阵，即基矩阵