基于车辆悬臂放大响应的桥梁频率识别数值分析

摘要

桥梁频率是反映桥梁结构特性的重要参数，利用搭载加速度传感器的车辆过桥识别桥梁频率，可避免在桥梁上直接布设传感器所存在的效率低、操作复杂、成本高等弊端．通过在过桥车辆上安装一个质量较小、带有刚性悬臂的“单轴悬臂放大器”，并结合快速傅里叶变换（FFT），能明显提高桥梁频率的可见性．此外，讨论了不同参数对桥梁频率识别的影响．结果表明：桥梁频率的分辨率会随着车速的增加而降低；悬臂长度的增加对桥梁频率的识别有利；车辆阻尼对桥梁频率识别的影响是微小的；桥面粗糙度对桥梁频率的识别不利，引入多车激励之后能识别出桥梁的前几阶频率；由于桥梁阻尼的耗能作用，识别出的桥梁前几阶频率对应的加速度幅值会大幅降低，此时，单轴悬臂放大器的作用效果仍然明显．

关键词

桥梁频率 / 单轴悬臂放大器 / 车辆阻尼 / 桥面粗糙度 / 多车激励