中小跨径桥梁监测数据车致响应自适应分离方法

作     者：丰权章 刘保东 赵莉弘 王建民 

作者机构：北京交通大学土木建筑工程学院 北京中交华联科技发展有限公司 北京交通运输职业学院城市轨道交通学院 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2025年第5期

页      面：124-133页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51478030) 重庆市交通科技自筹项目(CQJT-ZCXM2023-05) 

主　　题：桥梁工程 监测数据 车致响应 自适应稀疏表示 形态学滤波 

摘      要：为解决中小跨径桥梁结构监测数据跳变和突变干扰情况下车致响应自动在线提取的问题，提出了一种基于信号稀疏分解和数学形态滤波的车致响应自适应分离方法。首先，在对中小跨径桥梁结构监测数据组成和各组分特征深化分析的基础上，明确了由监测总数据分离车致响应组分的需求与基本流程；然后，基于稀疏分解正则化和数学形态学滤波理论，建立了包括切合信号中存在跳变和突变干扰下关键参数取值方式，拟定了进行车致响应分离策略，并围绕中小跨径桥梁监测数据中通常存在的含突变偏移和随机跳变干扰2类变异特征，提出了基于L1范数正则化分解的可完整保留原信号中有效低频组分并自适应地将其中车致响应予以分离的具体方法，从而解决了传统数值滤波方式采用固定参数设置导致的不可自适应随机信号特征分解得不足的问题；最后，选取一座简支转连续梁桥结构的监测数据，对代表性的实际监测数据在预设跳变和突变工况下进行试验比对验证，表明所提出方法的分离值与作为比较的未干扰下的实测值基本一致，时程信号数据峰值点处偏差最大在5%之内，验证了所提方法的有效性和准确性。