本发明涉及桥梁工程和结构健康监测，更具体地说，本发明涉及一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法。
背景技术：
1、随着现代交通运输业的快速发展，桥梁作为现代交通基础设施的重要组成部分，保障了人们出行安全。然而随着在役桥梁年龄增加以及工作环境的不断恶化，桥梁所面临的老化和损伤问题日益凸显，这不仅可能影响桥梁结构完整性，也可能对交通系统的稳定性和可持续性造成严重威胁，传统的桥梁检测方法主要依靠人工巡检和静态负荷试验，这些方法存在检测周期长、成本高、检测精度有限等缺点。为了提高桥梁健康监测的效率和精度，近年来，基于动态响应分析的桥梁损伤诊断方法逐渐成为研究热点。其中移动车辆激励下的桥梁动力响应分析是一种有效的检测方法，通过在桥梁上行驶的车辆激励，采集桥梁的动态响应数据，进行损伤识别和定位。然而如何从复杂的动态响应数据中提取有效信息，准确识别和定位损伤，仍然是一个亟待解决的难题。因此，在此提出一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法。
技术实现思路
1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
2、一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，包括以下步骤：
3、步骤一、基于vmd方法预处理得到桥梁各车道准静态时程响应；
4、步骤二、通过l2正则化方法建立影响线识别模型；
5、步骤三、对梁桥位移影响面进行重构操作，得到重构后的影响面；
6、步骤四、对目标桥梁进行不同工况下的损伤定位效果评估；
7、步骤五、基于重构后的影响面和损伤定位效果评估结果，选择相应的工况，并对梁桥进行损伤诊断；
8、步骤六、对损伤诊断的可行性进行评测，并在可行性达到预设标准时用于目标桥梁的位移影响面重构及损伤诊断。
9、在一个优选地实施方式中，基于vmd方法预处理得到桥梁各车道准静态时程响应指的是：
10、初始时，影响线识别模型为：rs＝lε；rs为桥梁准静态响应向量，l为车辆信息矩阵；ε为桥梁影响线系数，采集车辆信息矩阵为：
11、引入误差项修正影响线识别矩阵模型，得到以下公式：δ＝r-lε；δ为误差，r为修正后影响线识别模型。
12、在一个优选地实施方式中，通过l2正则化方法建立影响线识别模型指的是：
13、通过l2正则化方法对影响线进行求解：采用l2正则化建立影响线求解的正则化表达式为：正则化矩阵t为：将正则化矩阵t代入正则化表达式求导并令其导函数为0得影响线求解表达式：ε＝(ltl+λttt)-1ltr；λ为正则化系数。
14、在一个优选地实施方式中，λ通过l曲线法选取，其最优值位于曲线曲率最大处。
15、在一个优选地实施方式中，对梁桥位移影响面进行重构操作，得到重构后的影响面指的是：对桥面进行网格划分，设置车辆分别沿各车道加载，记录桥梁响应，利用vmd和l2正则化识别桥梁各车道影响线，最后通过将所有车道上识别的影响线进行横向插值来重构影响面，得到重构后的影响面。
16、在一个优选地实施方式中，不同工况指的是：三种单点损伤工况和两种单点损伤工况。
17、在一个优选地实施方式中，对目标桥梁进行不同工况下的损伤定位效果评估指的是：
18、预先设置有多项损伤定位效果评估指标，针对三种单点损伤工况和两种单点损伤工况分别获取多项损伤定位效果评估指标对应的指标数据，然后按照预设的评估方法进行三种单点损伤工况和两种单点损伤工况下的损伤定位效果评估操作，得到损伤定位效果评估值。
19、在一个优选地实施方式中，预设的评估方法指的是：通过机器学习建立损伤定位效果评估模型。
20、在一个优选地实施方式中，预设的评估方法指的是：采用logistic回归分析方法建构损伤定位效果评估模型。
21、在一个优选地实施方式中，对损伤诊断的可行性进行评测指的是：
22、以位移影响面差值为损伤指标，通过降低弹性模量的方式来模拟损伤，设定损伤诊断可行性的预设标准，若损伤诊断方法达到预设标准，则判断其可行性达到预设要求，若损伤诊断方法达不到预设标准，则判断其可行性达不到预设要求。
23、本发明的技术效果和优点：
24、本发明通过变分模态分解(vmd)方法对桥梁各车道的准静态时程响应数据进行预处理，分离出不同频段的模态成分，减少噪声干扰，提高数据质量，采用l2正则化方法建立桥梁影响线识别模型，从预处理后的响应数据中识别出各车道的影响线特征，对桥面进行网格划分，设置车辆沿各车道加载，记录桥梁响应数据，利用影响线特征通过横向插值方法重构位移影响面，对目标桥梁进行不同工况下的损伤定位效果评估，包括三种单点损伤工况和两种单点损伤工况，分析各工况下的定位精度和稳定性，基于重构后的影响面和损伤定位效果评估结果，选择最佳工况进行桥梁损伤诊断，确保诊断的准确性和可靠性，通过计算位移影响面差值，以弹性模量降低模拟损伤，设定诊断可行性的预设标准，评估诊断方法的有效性。
25、本发明基于传感器实时数据和重构的影响面，可以快速检测和定位损伤，提升桥梁的安全监测效率，及时进行维护和修复，降低事故风险，通过对三种单点损伤工况和两种单点损伤工况的效果评估，可以灵活选择最适合的工况进行诊断，提高方法的适应性和实用性，相较于传统的全面检查方法，本发明可以减少人工检查的频率和成本，同时提升检测的覆盖面和精度，通过预设的评估标准和可行性评测，确保所采用的诊断方法在实际应用中的可靠性和有效性，从而提供科学依据进行桥梁维护和决策具有较高的诊断精度和可靠性，能够广泛应用于桥梁健康监测领域。
1.一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，基于vmd方法预处理得到桥梁各车道准静态时程响应指的是：
3.根据权利要求2所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，通过l2正则化方法建立影响线识别模型指的是：
4.根据权利要求3所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，λ通过l曲线法选取，其最优值位于曲线曲率最大处。
5.根据权利要求4所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，对梁桥位移影响面进行重构操作，得到重构后的影响面指的是：对桥面进行网格划分，设置车辆分别沿各车道加载，记录桥梁响应，利用vmd和l2正则化识别桥梁各车道影响线，最后通过将所有车道上识别的影响线进行横向插值来重构影响面，得到重构后的影响面。
6.根据权利要求5所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，不同工况指的是：三种单点损伤工况和两种单点损伤工况。
7.根据权利要求6所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，对目标桥梁进行不同工况下的损伤定位效果评估指的是：
8.根据权利要求7所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，预设的评估方法指的是：通过机器学习建立损伤定位效果评估模型。
9.根据权利要求7所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，预设的评估方法指的是：采用logistic回归分析方法建构损伤定位效果评估模型。
10.根据权利要求9所述的一种移动车辆激励下梁桥位移影响面重构及损伤诊断方法，其特征在于，对损伤诊断的可行性进行评测指的是：
