FMCW毫米波雷达在高铁桥梁动挠度监测的应用

针对高铁桥梁传统振动监测方法过程复杂、成本高、精度低等问题,对盐通高铁桥梁的挠度监测应用了基于FMCW体制的地基毫米波雷达,该体制雷达操作方便、体积重量小、精度高、成本低。阐述了由雷达回波相位反演桥梁形变信息的基本原理,简要介绍了其系统组成以及雷达参数,展示并分析了在盐通高铁联调联试期间不同车速运行时24 m简支梁跨中竖向动挠度监测结果。数据结果表明:在一定的速度范围内,随着列车车速逐级提升,桥梁跨中位置的动挠度呈现出总体增加的趋势,在某些速度上存在挠度减小的情况,当车速达到340 km/h时,竖向动挠度达到峰值,随着车速再增加,桥梁产生的竖向挠度会有所下降。实验结果证明,所采用的FMCW毫米波雷达是一个高精度的桥梁振动监测雷达,能够准确监测桥梁的复杂振动,其便携、高精度的优势为我国高铁桥梁健康监测提供了新的方法。