基于桥梁车致响应映射关系分析的装配式梁桥横向协同性能动态表征模型
来源：中国血液净化杂志2025年第6期北京时间：
作者：杨干, 陈鹏涛, 王俊峰, 屈楚秦, 陈适之, 韩万水
单位：1. 长安大学 公路学院，陕西 西安 710064","2. 西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710043
摘要：<p>横向协同性能是衡量装配式梁桥服役状态的核心指标，传统获取横向协同性能评估指标方法的时效性和适用性仍可进一步提高。为此，提出了一种基于桥梁车致响应映射关系分析的装配式梁桥横向协同性能动态表征模型。该方法可以利用健康监测数据实现对桥梁横向协同性能变化的动态表征。其通过贝叶斯优化的自然梯度提升（Bo-NGBoost）模型建立装配式梁桥车致响应映射模型，并基于横向联系损伤引起的不同位置处响应映射模型的误差分布和大小，对横向联系损伤的位置和程度进行评估。对该方法的有效性开展了验证，结果表明：Bo-NGBoost较标准NGBoost和长短时记忆网络（LSTM）在精度与鲁棒性上均具有一定优势；在典型工况下，其平均决定系数（<i>R</i><sup>2</sup>）达到0.986，较标准NGBoost和LSTM分别提升4.4%和36.4%，尤其在有效数据稀疏的应急车道区域<i>R</i><sup>2</sup>仍保持0.953的高精度，而LSTM在此处的<i>R</i><sup>2</sup>仅为0.374。采用数值模拟方法考虑了不同路面粗糙度和不同车流密度的多种组合工况，挠度响应的<i>R</i><sup>2</sup>均高于0.951，均方根误差（RMSE）低于0.153 mm。此外，可通过分析不同位置处响应映射模型的误差分布和大小，定位横向联系的损伤位置，并评估其损伤程度。在实际监测场景中，模型映射的应变响应与真实数据的<i>R</i><sup>2</sup>均超过0.981，RMSE低于2.381×10<sup>－6</sup>，且真实值基本位于95%置信区间内。这表明，该方法不仅能够较为准确反映桥梁横向车致响应的映射关系，还能定位和评估横向联系损伤情况，为装配式梁桥的维养提供有利支撑。</p>
关键词：桥梁工程,响应映射关系,NGBoost模型,贝叶斯优化算法,装配式梁桥
