基于单轴车响应与改进Kalman滤波算法的桥面平整度识别

来源：振动与冲击杂志2025年第16期北京时间：

作者：李智,,，杨永斌，王志鲁zhlwang@cqu，刘珍，毛华健，唐钰昇5，姚华5

单位：1.重庆大学土木学院，重庆400030；2.香港理工大学土木及环境工程学系，香港999077；3.国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心（香港分中心），香港999077；4.广州市增城区建设工程质量安全监督站，广州511300；5.重庆市交通工程质量检测有限公司，重庆400067

摘要：桥面平整度是车-桥动力耦合(vehicle-bridge interaction, VBI)的重要影响因素，其精准识别对基于移动车辆响应的桥梁动力参数识别与结构安全诊断至关重要。为此，提出了一种基于单轴车响应的桥面平整度识别新方法。相比以往基于车辆响应类方法，该方法仅需在单轴车上安装单个加速度计。所提方法的核心步骤包括：首先，建立以桥面平整度为未知激励的VBI系统状态空间模型；然后，对实测或数值模拟得到VBI系统响应进行组合和扩展，重构改进的VBI系统状态空间模型；最后，利用Kalman滤波算法从VBI系统中识别车辆状态和桥面平整度。研究结果表明：本方法具有良好的抗噪性，且对不同等级桥面以及公路路面的平整度识别均具有较高的精度。此外，建议低速测试，保证测试数据量充足且稳定。<br>

关键词：桥梁工程；桥面平整度；Kalman滤波；单轴测量车；间接测量法；快速检测