首页 期刊 土木工程与管理学报 基于车桥耦合振动信号和扩展卡尔曼滤波的桥梁结构损伤识别 【正文】

基于车桥耦合振动信号和扩展卡尔曼滤波的桥梁结构损伤识别

作者:黄进鹏; 黄杰忠; 张纯; 宋固全 南昌大学建筑工程学院; 江西南昌330031; 大连理工大学建设工程学部; 辽宁大连116024
扩展卡尔曼滤波   l1范数正则化   车桥耦合振动   半车模型   结构损伤识别  

摘要:利用移动车辆下的车桥耦合振动信号,本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的桥梁结构损伤识别方法,以常见的简支梁桥为研究对象,将移动车辆简化为半车模型;当车辆以一定速度行驶时,桥梁的强迫振动响应作为扩展卡尔曼滤波算法的观测值,通过扩展卡尔曼滤波算法的时间更新和观测更新过程,实现了桥梁结构损伤参数的递推修正,为改善结构损伤识别反问题的不适定性,还利用伪测量方法把l1范数正则化过程引入到扩展卡尔曼滤波算法中,在提高了识别精度的同时,有效抑制了损伤的误判,梁桥结构的数值算例分析表明,对于不同的损伤工况、车辆模型参数和行驶速度,本文方法均能准确识别结构损伤的位置与程度,体现出良好的抑制噪声能力。

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