基于计算机视觉人行桥挠度影响线非接触式识别

朱前坤，陈建邦，张 琼，杜永峰

(兰州理工大学防震减灾研究所，兰州730050)

人行桥因其轻质高强及视觉效果优美等特点，常被建造于城市交通网络和各大景区，保持人行桥的安全运行对避免人、车流相交冲突和维持正常交通具有重要意义。在日常使用和其他外部因素的影响下，桥梁结构不断发生变化、退化和损伤，损伤识别是结构健康监测的重要组成部分[1−2]及核心技术。

为了全面、充分地评价结构性能，估计结构损伤状态、结构安全性和预测结构剩余使用寿命，需要对结构的荷载输入和响应输出进行监测。基于影响线的损伤检测方法一经发明便迅速发展[3−6]。周建庭等[7]采用递推迭代法实测桥梁影响线，通过多工况的静载试验，达到实际荷载检测桥梁的目的。静载试验需要长时间中断交通，测试成本高，且获取的数据量有限，在实际应用中具有局限性。徐文涛等[8]通过虚拟激励法计算桥梁在行驶车辆和桥面不平度共同作用下的随机响应，获得了桥梁跨中挠度的动态影响线值。通过结构输入输出反算得到的影响线实质上是单位荷载下的动力响应，未充分体现影响线准静态特性，故需对计算影响线进行处理[9]。Ieng[10]提出了影响线识别的最大似然估计方法。Sun 等[11]采用有限元模型修正实测桥梁影响线。Wang 等[12]采用分段多项式拟合实测桥梁影响线进而得到具有准静态特性的影响线。上述研究使用传统传感器进行结构输入输出监测，使用传统传感器的缺点是封闭交通、安装时间长和布线工作需要大量劳动力。……