基于自由衰减响应的阻尼比识别方法及误差分析

阻尼比是桥梁三大动力参数之一，阻尼比能够精确地反映桥梁的某些损伤信息和整体特性。因此，如何获取准确的阻尼比是当前桥梁领域的一个热门研究问题。本文基于单自由度振动理论，论述了从自由衰减响应中获取桥梁阻尼比的方法。最后还分析了基于自由衰减响应分析阻尼比方法的误差。本文的阻尼比分析方法及误差分析可以为桥梁动力荷载试验提供理论指导。     

列车荷载作用下矮塔斜拉桥索梁振动的相关性

为探讨不同列车速度下矮塔斜拉桥斜拉索振动与桥梁整体振动之间的相关性,基于列车-线路-桥梁耦合振动理论与动力学模型,以某主跨115 m+95 m的铁路矮塔斜拉桥为工程背景,考虑斜拉索与桥梁整体结构之间的相互作用,通过数值积分得到梁体、桥塔振动响应以及斜拉索局部振动响应.结果表明:列车荷载作用下索梁振动相关性问题实质上是一个能量传递过程,当拉索端点位移激励频率与其自振频率接近时,能量易于在索梁间传递;当列车以225~350 km/h的设计时速通过桥梁、列车荷载的激励频率与斜拉索自振频率接近时,斜拉索在外激励作用下会产生共振,但共振幅值不大(斜拉索局部振动幅值小于3 mm).      

混编或空载货车通过中等跨度桥梁横向振动机理分析

通过对现场实测桥梁（中等跨度上承式及半穿式钢桁梁）振动波形的分析，探讨了混编列车通过桥梁发展脱轨事故的原因。提出当车速为６０～７０ｋｍ／ｈ时，带有磨耗型踏面的空载货车横向蛇行振动频率为１．５～２．９Ｈｚ，与桥梁带截横向自振频率相符，引起共振。     

时速300 km/h高速列车诱发高架箱梁结构振动特性分析

为揭示高速铁路桥梁结构振动产生与传递机理,分别采用数值方法与现场实测研究时速300 km/h高速列车诱发高架箱梁结构振动特性。首先,建立高架简支箱梁三维有限元动力学模型,分析列车以300 km/h速度通过时,高架箱梁结构振动特性及传递规律。然后,选择沪昆高铁高安—南昌区间某高架轨道,对高速列车引起的桥梁结构振动进行现场测试,并将有限元计算结果与实测结果进行对比。结果表明:有限元分析与现场实测结果在20～400 Hz吻合良好。桥梁结构振动的优势频率为31.5～125 Hz,峰值频率为31.5～63 Hz,在16 Hz处有一个明显的波谷;当频率大于200 Hz时,桥梁结构加速度振级急剧下降,可以针对31.5～63 Hz频率进行桥梁结构减振设计。桥梁顶板最大加速度振级为88.59～100.48 dB,对应的峰值频率为31.5 Hz和40 Hz;桥梁底板最大加速度振级为82.96～94.29 dB,对应的峰值频率为31.5 Hz和63 Hz,箱梁底板振动对桥梁结构振动的贡献最大。     

桥梁振动主动控制

研究了桥梁振动主动控制方法。详细说明了主动控制方法的应用,推导并分析了梁式结构振动控制的基本原理和方法。结果显示本方法在实际中可以减小桥梁的响应。     

单个移动荷载激励下桥梁最大位移响应的频域分析

为了更加有效地建立列车运营速度与桥梁最大位移响应之间的关系, 针对单个移动荷载激励下桥梁最大位移响应提出了一种频域分析方法; 采用傅里叶变换推导出单个移动荷载匀速通过梁桥时的移动荷载谱和桥梁振动位移响应谱, 通过分析移动荷载幅值谱获得了导致桥梁自由振动位移出现极值响应的移动荷载速度, 并提出了该移动荷载速度的计算公式; 以一简支梁为例, 通过与相关文献结果的对比, 验证了本文数值计算程序的正确性, 进一步基于该程序, 通过数值分析验证了频域分析方法理论推导的正确性和移动荷载速度计算公式的准确性。研究结果表明: 在频域内得到的移动荷载幅值谱与时域内得到的桥梁自由振动幅值响应规律一致, 因此, 移动荷载幅值谱能有效反映桥梁自由振动位移响应; 导致桥梁发生自由振动最大位移响应的移动荷载速度与移动荷载幅值谱最大值对应的速度相等, 且移动荷载幅值谱的其他极值点与桥梁自由振动位移响应极值点对应的移动荷载速度一致; 在自由振动阶段, 桥梁位移响应极值点对应的单个移动荷载速度仅与桥梁自振频率和跨度有关; 单个移动荷载以共振速度通过桥梁时, 桥梁发生的受迫振动与自由振动位移响应均不是最大响应, 因此, 对于高速铁路桥梁的列车运营速度, 除关注列车共振速度外, 需更加重视使桥梁产生最大位移响应的速度。      

振动诊断技术在桥梁结构动载试验中的应用

振动故障诊断是桥梁结构测试技术中发展前景广阔的一个应用分支，也是近年来发展较快的一门新技术，其基本原理是利用桥梁本身或激振后发出的振动信号对桥梁的故障进行判断和诊治。本文以广东省某公路大桥为例，简要介绍了振动故障诊断技术在桥梁结构动载试验中的基本原理及其应用方法。     

风荷载-列车-大跨度桥梁系统非线性耦合振动分析

考虑桥梁结构的几何非线性因素,建立了风-列车-桥梁系统耦合振动分析模型.以某大跨度钢桁梁桥为例,计算了静风及脉动风荷载的不同作用效应、风速及车速变化对桥梁位移极值的影响及桥梁几何非线性因素对结构分析的影响.结果表明,进行车桥耦合振动分析时要综合考虑风荷载的动力作用,风速及车速变化对桥梁位移极值均有较大影响,桥梁的线性及非线性位移时程曲线存在明显区别.     

某钢桁架人行桥自振特性测试及振动控制研究

对某振感较大的钢桁架人行桥进行了自振特性测试,并利用有限元分析软件Midas Civil建立桥梁结构的空间分析模型,通过基于实测数据的模态分析结果与理论分析结果的比较,确定桥梁结构的刚度和自振频率是否满足规范要求,并对桥梁上部结构进行改造,通过增加结构刚度来改善桥梁的自振频率和振动特性,为此类桥梁类似问题的解决提供参考。     

浅析某立交桥振动舒适性评价

通过对某立交桥进行动载试验,测定该桥结构的自振频率及振动加速度,并与理论计算的结果及相应规范的要求进行比较,通过限制动力响应值法对该桥进行舒适性评价。并通过避开敏感频率法改善桥梁频率,从而达到改善桥梁振动舒适性。     

双索悬索桥自振特性分析

以黄河大峡水库下游某双索悬索桥为工程背景,引入只受拉三维拉索单元,采用考虑几何非线性的子空间迭代法对其自振特性进行了分析,理论值与实测值能较好的吻合,说明了该空间非线性有限元分析方法的正确性;进而与相同跨径和结构参数的单索悬索桥的自振频率、振型进行了对比分析,结果表明双索悬索桥能有效提高桥梁一阶竖弯振动频率,为双索悬索桥结构设计理论提供了动力性能方面的依据.     

自振频率检测技术在桥梁拓宽工程中的应用

通过对桥梁结构拓宽加固后自振频率检测技术的应用进行具体分析,并利用有限元分析法结果进行比较,结果表明两者较为吻合,可为旧桥改善后的效果评估、检测、拓宽后新旧桥是否协同工作的评估以及对新桥的设计提供必要的依据．具有重要的指导作用。     

中承式钢管混凝土拱桥动载响应分析

介绍了某中承式钢管混凝土拱桥动载试验的相关内容,包括测点布置、脉动测试、跑车测试、刹车测试以及桥梁结构动力特性评价方法;利用有限元分析软件计算得到桥梁前三阶振型、频率,通过自振频率实测值与理论计算值的对比可知,该桥梁结构刚度良好,有较强的耐冲击性,而且实测结果验证了有限元计算结果。     

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究

以某系杆拱桥为依托工程,针对吊索索力的诸多影响因素,提出用千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法相结合的方法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,即首先用千斤顶张拉油压表读数测量法对吊索索力进行监控测量,然后用测量的索力对索自振频率振动测量法中的索力系数进行标定,最后再用标定后的索力系数及索自振频率振动测量法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,结果表明,该方法不仅同时拥有千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法的优点,而且测量精度较高,完全可以满足索力监控测量中较高精度的要求与实际工程的需要,可广泛应用于系杆拱桥吊索索力的监控测量。     

连续刚构桥梁车桥耦合竖向动力行为分析

以广州地铁6号线高架3×36 m连续刚构桥梁为基本实例,通过动力学有限元分析程序MSC.DYTRAN建立了车桥耦合分析模型;通过大量的参数分析,在一定范围内总结了连续刚构桥梁结构参数变化以及车速变化,对结构动力系数、车体竖向加速度的影响;研究结果表明：对于广州地铁6号线采用的3跨连续刚构桥梁而言,结构边跨跨中动力系数随着主梁线刚度的增大,呈增大的变化趋势;车速是影响结构动力系数变化的主要因素之一,当列车轮对的加载频率与结构的1阶竖向自振频率接近时,动力系数明显增大,并且随着车速提高,动力系数总体呈增大的趋势;车体竖向加速度随着主梁线刚度增大而减小,而随着车速的提高而增大。     

SLJ900流动式架桥机结构动态特性分析

针对当前对架桥机动力特性研究不够深入、对架桥机安全性影响研究不够系统的问题,以SLJ900流动式架桥机为研究对象,通过采用数值仿真的方法进行动力特性分析。分析表明,利用阵型和频率能够准确、快速的分析其对结构的影响,并能较好的判断结构振动的不稳定因素,从避免共振的角度提出了起重机部件参数的选取原则。参数影响规律表明,架桥机的动力分析应结合实际作业工况对结构参数的影响综合考虑,以判断结构振动的不稳定因素,从避免共振的角度确定起重机部件参数以提高结构的安全可靠性。     

大跨度斜拉桥索与桥面耦合振动分析

为探讨大跨度斜拉桥拉索与桥面耦合振动特性,建立了拉索与桥面耦合振动模型,并用数值仿真方法分别对桥面与拉索的频率比、拉索倾角、桥面与拉索质量比对拉索与桥面耦合振动的影响进行了分析.结果表明:拉索不仅在桥面与其频率比为1时会产生共振,而且在频率比为1/2和2时也会产生共振;随着拉索倾角和桥面与拉索质量比的增大,桥面与拉索的频率比为1时,拉索的共振振幅减小,而桥面与拉索的频率比为1/2和2时,共振振幅将明显增大.     

高墩大跨连续梁铁路桥动力试验

为检验桥跨结构的实际动力性能，对主跨100m，墩高99m的松头江连续梁铁路桥进行了全桥动力试验，测试其自振特性以及列车以不同速度通过桥跨和在桥上制动时桥跨结构的动力响应，将实测结果与车桥耦合振动分析结果进行了比较，二者基本相符．结果表明，该桥具有良好的竖向刚度、横向刚度和结构强度；列车在桥上运行时对桥跨结构有一定的冲击作用，而列车行车具有良好的安全性与舒适度。     

绵江大桥动载试验研究

介绍了绵江系杆拱桥动力性能测试方法,首先通过跑车试验对绵江大桥进行了频谱曲线和动位移测试,通过人工激振的方法测试了大桥的自振频率和受迫振动参数。通过动载试验及其数据的分析,对该系杆拱桥的动力工作性能给予客观的评估,这不仅对该桥且对同类型桥梁的结构评定也起到一定的借鉴作用。     

简支梁桥车桥耦合振动分析

车桥振动问题是车辆和桥梁两个动力系统耦合振动问题,为掌握桥梁结构动力响应特性,必须研究不同车辆模型对桥梁结构动力响应的影响。基于车桥耦合振动原理,采用Matlab语言编制车桥耦合振动专用程序。采用该程序对一座简支梁桥的动力响应进行分析,对不同车辆模型作用下的计算结果进行比较,结果表明不同车辆模型对桥梁的动力响应存在差异,且对不同动力响应的影响程度也不同。