近年来，随着交通调查、超限治理和计重收费工作的不断深入，使得桥梁动态称重系统得到了越来越广泛的应用。对于车轴检测采用路面式的桥梁动态称重系统，由于其安装与使用时不利因素的影响，使得基于桥梁动力响应进行车轴识别的方法得到了大力发展，即非路面式的桥梁动态称重系统。而目前非路面式的桥梁动态称重系统仅对单车过桥情况进行研究，其工程应用范围受到很大限制。
　　本文主要针对多主梁公路桥非路面式桥梁动态称重系统多车过桥问题进行研究，以桥梁动应变响应为研究对象，将其分为局部效应和整体效应，利用局部效应进行车轴信息检测，基于整体效应识别过桥车辆的轴重和总重。采用理论、数值模拟和现场试验的方法，研究多车辆通过桥梁时轴重和总重以及车轴信息检测问题。旨在寻找有效和实用的多车辆荷载识别方法。
　　本文主要研究内容包括以下几方面：
　　1.基于汽车-桥梁耦合振动的理论，分别建立了桥梁和车辆分析模型，有助于模拟多车辆过桥的情况，推导出相应的汽车-桥梁耦合振动方程。将桥面不平度与桥梁运动状态作为车辆系统的激励源，通过这样处理，在进行多车辆行驶过桥响应分析时，每个车辆按照各自的激励运行，而不影响其他车辆激励源的输入。基于激励源采用Matlab软件编写程序，计算出多车辆所有车轮各时间点的接触力，再利用ANSYS有限元软件计算出桥梁动力响应，采用自编程序与商用有限元软件结合的方法进行多车车桥耦合振动分析，该方法适合于复杂桥梁的振动分析。
　　2.基于影响线拟合进行多主梁公路桥多车非路面式的桥梁动态称重识别算法研究，以桥梁应变影响线和车轴信息检测为基础，考虑车轮荷载的横向分布和桥梁的二维受力情况，将Moses算法从一维问题拓展至二维。通过数值模拟算例，与未考虑车轮荷载的横向分布的识别方法进行对比，结果表明本文所采取的方法具有明显的优越性。
　　3.通过实桥现场试验，探讨了多车荷载识别算法在实际工程应用中的可行性。利用标定车辆实测应变响应获取荷载横向分布系数，基于本文所提出的荷载识别算法验证了影响线计算以及荷载识别的准确性。此外，对于荷载横向分布系数很小的主梁，本文通过引入修正系数对车辆荷载识别公式进行修正，可根据实际情况予以去除。
　　4.基于盲源信号分离(BSS)理论，提出了非路面式多车辆桥梁动态称重系统轴重识别方法，即通过分离多车混合信号得到对应单车的应变信号。利用结构在弹性阶段受力的叠加原理，建立了非路面式桥梁动态称重系统混合信号模型，介绍了混合信号数据预处理的方法以及多车信号的分离步骤。通过制作桥梁实验模型，运用盲源分离算法对多车混合应变信号进行分离，验证了该算法的有效性。采用盲源分离方法可以将多车过桥问题转化成单车问题，为解决非路面式多车辆荷载动态称重系统荷载识别提供一种新的思路。
　　5.介绍了非路面式多车辆荷载动态称重系统测试精度评定的方法以及精度等级评定的标准，从B-WIM的适用性、温度效应、传感器测试以及车辆行驶速度等几个方面因素对动态称重系统测试精度进行分析，以提高该系统的测试精度以及长期稳定性。