基于车辆振动响应间接识别桥梁频率的模型试验研究

摘要

为证明采用过桥车辆振动信号可以识别桥梁多阶振动频率，搭建了缩尺车桥耦合振动模型进行试验，研究了各类影响因素下采用二轴试验车对桥梁频率的识别效果。首先，介绍了缩尺车桥耦合振动的模型梁和试验车；其次，分析了传感器分别安装于模型梁、试验车底座和试验车顶座的振动信号，并对比这3种振动信号对桥梁频率的识别效果；最后，研究了悬架刚度、车身质量、路面粗糙度和运营车流激励对试验车间接识别桥梁频率的影响。结果表明，试验车底座的振动传感器可以识别得到桥梁前3阶竖向振动频率和前2阶扭转振动频率，与安装于桥梁振动传感器的频谱大致相同，说明该传感器不受车体振动影响；试验车顶座的振动传感器可以准确识别桥梁第一阶竖向振动频率，但是桥梁高阶频率受到车体自身振动频率干扰较难识别。各类影响因素主要影响试验车顶座振动传感器的桥梁频率识别效果，对试验车底座振动传感器的桥梁频率识别效果影响很小，证明了所设计试验车在间接测量桥梁动力特性的优越性。

关键词

桥梁工程 / 间接测量 / 频率 / 二轴车 / 模型试验 / 快速傅里叶变换

基金资助

国家自然科学基金(52178280); 广州市市校联合资助项目(SL2023A03J00897)