摘要
近年来，基于行驶车辆的结构健康监测技术因能够以较低成本实现对公路基础设施的监测而受到越来越多的关注。该技术利用经过桥梁的车辆上预先安装的传感器，来捕捉桥梁在时空维度上的响应，从而实现结构健康监测。车辆经过桥梁的过程是一个时变过程，因此如何提取车辆与桥梁相互作用系统中的时变特征以用于结构健康监测是一大挑战。本文旨在采用二阶同步压缩变换方法，开发一种基于行驶车辆的时变特征提取方法，用于桥梁结构损伤检测。研究首先分析了各种因素对车辆桥面冲击系统频率变化的影响，这些因素包括车辆质量、刚度、速度、路面状况、测量噪声以及不同类型的结构损伤。与传统同步压缩变换相比，所提出的方法能够提供更清晰、更准确的时频表征。此外，研究还在实验室中搭建了一个6米长、两跨的桥梁模型，利用经过桥梁的车辆上预先安装的无线传感器来捕捉车辆与桥梁之间的相互作用响应，并采用所提出的方法从这些动态响应中提取时变特征。数值模拟和实验结果均表明，所提出的方法能够有效且精确地提取出用于桥梁损伤检测的时变特征。
