基于广义正交域理论识别桥上移动载荷的方法研究

基于广义正交多项式理论,提出了一种基于广义正交域的桥上识别移动荷载的新方法,用广义正交多项式函数逼近桥梁挠度或应变,对逼近函数微分求得桥梁挠曲速度和加束这度,用最小二乘法由桥梁挠度及近似的挠曲速度和加速度识别桥梁的模态位移、模态速度和模态加速度,由梁的模态坐标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载。数值仿真及试验考核表明本方法具有良好的识别精度和抗噪声干扰能力。     

基于桥梁动力响应的车-桥接触力识别方法

将桥梁划分为欧拉梁单元建立桥梁的振动方程,基于拉格拉日原理建立汽车的振动方程,根据接触点处的接触力将汽车和桥梁系统耦合在一起。求解汽车-桥梁系统耦合方程得到桥梁节点动力响应,由广义正交函数和模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化方法得到稳定的识别结果。数值模拟结果表明,该方法用于识别车桥接触力是有效的、可行的。     

拱式结构几何非线性分析的样条有限点法

提出了用样条有限点法(SFPM)分析拱式结构几何非线性问题。以位移u和w作为基本未知量,采用3次B样条函数作为位移函数,从最小势能原理出发,建立了样条离散化的非线性刚度方程,推导了非线性刚度矩阵的精确显式。     

桥上移动荷载识别问题的研究现状

桥上移动荷载的识别对桥梁的正常工作及以后的健康监测维修起着十分重要的作用,同时对桥梁设计提供了重要的设计依据.主要对桥上移动荷载识别问题的研究现状进行了综述,并对桥梁移动荷载识别方法的发展趋势进行了展望.     

基于稀疏正则化和基函数扩展的桥梁影响线识别方法

桥梁影响线反映结构固有特性,具有对损伤敏感和对环境变化较不敏感的优点。监测桥梁在不同使用阶段的影响线状态及其变化趋势,对于评估桥梁服役性能有重要意义。基于移动车辆与桥梁响应实测信息可反演出影响线,但桥梁响应包含动力效应等干扰因素,于是增加了精确识别影响线的难度。为此提出基于基函数扩展和稀疏正则化的桥梁影响线识别方法,可使识别解满足数学最优的同时,更加符合影响线的物理意义。该方法采用基函数扩展法建立新的影响线表达形式,利用三次B样条曲线和三角函数构造基函数,然后结合稀疏正则化方法,建立优化目标函数,求解基函数权重系数。通过实验室钢筋砼3跨连续梁的试验验证,表明上述影响线识别方法有较高的识别精度,具备工程应用的良好潜力。     

基于随机激励响应的参数识别相关函数法

以桥梁节段模型风洞试验为工程背景,建立桥梁节段模型的竖向和扭转耦合振动微分方程.风荷载对桥梁的作用可以考虑为气弹阻尼力、气弹刚度以及高斯随机激励力;利用随机振动理论,推导了随机激励下两自由度振动响应的相关函数方程,利用最小二乘法构造参数识别方程.提出了基于随机激励响应的参数识别相关函数法,并用数值模拟方法验证了该方法的有效性,最后将该方法应用于识别风洞试验系统中的刚度矩阵和阻尼矩阵.研究结果表明:在低风速条件下,方法所得结果与自由振动时域识别法获得的结果接近.     

基于动应变识别桥梁移动荷载

移动荷载识别可作为桥梁健康监测的研究基础,提出了基于BP神经网络技术识别桥上移动荷载的新方法。基于相似理论,建立车桥耦合试验模型,测试与数值仿真了一简支T梁的动应变数据,两者吻合较好。将测试的应变、速度与荷载数据作为训练样本,采用BP神经网络识别预测结果。结果表明:通过传感器采集桥梁截面的动应变数据,运用BP神经网络技术识别车重方法可靠有效,可以广泛运用在桥梁的荷载识别中,适合工程应用。     

基于不完整频响函数的结构整体状态评估

分析了土木工程结构的有限元模型,推导了损伤判别指标,构建了整体损伤计算方程组;利用最小二乘法求解得到结构中的各单元损伤状况.利用结构的频响函数图形的偏移程度对结构的损伤进行定性判定;通过不完整频响函数建立损伤识别指标对损伤位置进行识别;构建了损伤定量计算方程组;利用最小二乘法求解该方程组,并对损伤程度进行评估.仿真结果...     

橡胶支座桥上无缝线路梁轨相互作用力分析

根据梁轨相互作用力原理和橡胶支座的特性，提出了橡胶支座桥上无缝线路的伸缩附加力，挠曲附加力，断轨力及支座反力的计算方法，并通过算例对橡胶支座梁与固定－活动支座简支梁的计算结果进行了比较，为桥上无缝线路和桥梁墩台设计提供了理论计算依据。     

梁结构的区间B样条小波混合有限元法

基于梁结构的广义变分原理和区间B样条小波(BSWI)插值,提出梁的区间B样条小波混合有限元法,建立了分析细长梁和弹性地基梁的静力弯曲、振动模态和稳定性问题的求解通式.根据BSWI函数区间边界的数值特征,得到了梁常见边界条件下的挠度和弯矩小波系数值.BSWI混合有限元法可同时直接求解梁结构的挠度和弯矩,克服了位移有限元法弯矩求解精度不高的缺点.算例结果表明,BSWI混合有限元法计算梁弯矩的精度比BSWI位移有限元法提高了10.9%,说明了BSWI混合有限元法在梁结构应用中的有效性和精确性.