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根据桥梁挠度的各成分的特性，建立温度和温度挠度效应的非线性关系。为了提高温度挠度效应的拟合能力，提出多最小二乘支持向量机（M-LS-SVM）拟合模型。通过减聚类方法将输入空间划分为一些小的局部空间，在每个局部空间中用LS-SVM建立子模型。为解决子模型相互之间的严重相关问题，提高模型的精度和鲁棒性，各个子模型的预测输出通过主元递归（PCR）方法连接。实验和分析结果表明：该方法能分离挠度监测信号中的温度效应，为从长期监测信号中进行损伤识别提供基础数据。