基于阻尼特性的RC桥梁损伤识别方法

针对工程中常见的钢筋混凝土简支梁结构进行研究,利用静力加载试验模拟简支梁的损伤累积过程,试验中采用沙袋对简支粱施加一突变荷载,对简支梁的自由振动信号进行分析,分析不同阻尼取值时模型的计算结果,分别采用粘性阻尼和库仑阻尼2种模型,利用自由振动信号分析2种阻尼在不同损伤等级下的变化规律,对已有的研究结果进行论证,从而进一步提出一种基于阻尼特征的损伤识别指标,并验证了该指标的优越性,将其应用到实际桥梁的检测中.结果表明:阻尼在钢筋混凝土桥梁中具有弱的非线性,提出的耗能指标较阻尼参数鲁棒性强,可在实际桥梁检测中的应用.     

基于时域分析法气动阻尼对柔性结构风振系数响应的影响分析

大跨度桥梁、高层建筑结构、大跨越输电塔线等柔性建筑结构越来越多地出现在国家基础设施建设中.这些土木工程结构共同特点就是结构柔度大,对风荷载敏感性强,静风变形和脉动风荷载下的随机振动响应比较复杂.气动阻尼等气动力参数对结构响应影响较大,研究和讨论结构气动阻尼,对结构风荷载模型的建立及合理化设计结构荷载有着非常重要的工程意义.以大跨度柔性输电线路-绝缘子串耦合体系为背景,基于时域的分析方法研究输电线路结构风致振动响应,讨论气动阻尼对结构响应影响,对现行建筑荷载规范中的高气动阻尼结构荷载设计提出建议.     

荷载惯性对简支梁动态响应的影响研究

为研究荷载惯性对简支梁动态响应的影响,采用数值方法对某一截面形式固定、不同跨径的简支梁在移动荷载和移动质量两种加载方式下的动态响应情况进行计算。计算结果表明:文中利用MATLAB编写的程序可准确求解简支梁振动微分方程;通过数值计算可定量描述荷载惯性对简支梁动态响应的影响,进一步验证了在移速较小情况下荷载惯性力对简支梁影响较小的观点,具有一定的理论指导意义。     

一种改进的约束阻尼梁振动解析模型

在目前已有的模型基础上提出一种改进的约束阻尼的梁振动解析模型。目前主要的约束阻尼解析模型都是假设阻尼层的剪切变形为唯一的阻尼来源，但是其他的变型，包括阻尼层以及约束层的纵向和横向的拉伸压缩也都是阻尼的重要来源。因此，将所有可能的阻尼变形包括剪切、拉伸和压缩集成到一个解析模型里面。这个改进的解析模型可以用来计算多层阻尼结构的自然频率和损耗因子。数值分析验证了此解析模型可以准确地预测结构的动态特性，所以此模型可以被广泛地采用在多层约束阻尼结构预测和设计等实际运用上。     

不同形式荷载下沥青混凝土路面结构力学响应的对比分析

在分析车辆荷载作用下路面结构响应时,车辆荷载通常被简化为静止、振动和匀速移动3类形式.为了准确把握荷载不同简化形式下路面结构响应的差异,根据柔性路面的典型结构形式,建立了路面结构的离散元模型;采用离散元颗粒流软件,分别模拟了静止、振动和移动荷载对路面结构的作用,并对比分析了不同荷载形式下路面结构的力学响应.结果表明,静止、振动荷载只能反映移动荷载作用于路面结构后最大响应,亦即移动荷载越过路面结构某位置的瞬间,静止荷载响应与振动和移动荷载响应的峰值相当;静止、振动荷载不能反映移动荷载对路面结构引起的拉、压交替响应,以及车辆移动引起的路面结构内水平剪应力不同方向的两次作用.     

基于均匀荷载面曲率差与模糊隶属度的简支梁损伤识别方法研究

桥梁结构在运营过程中受到外界环境、车辆荷载与自然灾害的影响,不可避免地出现材料性能退化与结构损伤,及时、有效地识别桥梁结构既有损伤,对保障桥梁运营安全具有重要意义。针对现有损伤识别方法准确性低、计算繁琐等不足,以简支梁为研究对象,提出了简支梁两阶段损伤识别方法。首先,采用模态分析提取简支梁前三阶竖向振动模态频率与振型,构建均匀荷载面曲率差进行损伤定位;其次,以典型损伤状态下的均匀荷载面曲率差作为损伤等级中心,计算测试工况均匀荷载面曲率差到损伤等级中心的隶属度,利用模糊隶属度判定测试工况的损伤等级。简支梁数值模型损伤识别结果表明,提出的两阶段损伤识别方法能够有效识别简支梁损伤,具有较高的准确性。     

位移相关粘滞阻尼单自由度系统的动力反应

阻尼表征结构振动中的能量耗散,在工程上通常采用阻尼比为常数的粘滞阻尼模型描述,而大量结构动力实测表明阻尼比与位移反应幅值具有很强的相关性。该文建立了位移相关粘滞阻尼模型,定义为体系初始阻尼比与当前时刻最大位移对应阻尼比的线性组合,是一种时变阻尼。就单自由度系统地震反应进行了数值分析,表明在阻尼比取为位移相关粘滞阻尼比平台值的条件下,常阻尼比的粘滞阻尼单自由度系统与位移相关粘滞阻尼单自由度系统的地震反应基本相同。     

临时钢栈桥在车辆荷载作用下的动力响应

水中桥梁施工用临时栈桥在设计过程中一般均按照静力分析验算,忽略了车辆振动对栈桥结构的不利影响,也没考虑车辆时速对栈桥动力响应的影响。本文在基本理论分析的基础上,通过Midas civil计算软件模拟计算混凝土简支梁在移动集中力作用下的动力特性,进一步探讨桥梁振动和其在移动荷载作用下动力响应。并对比静力分析法,冲击系数法和时程分析法在临时钢栈桥设计计算中的差异和应用。     

水中悬浮隧道交通荷载模拟方法研究

为研究水中悬浮隧道交通荷载的合理模拟方法以及交通荷载对隧道结构的影响,借鉴铁路、公路交通荷载的模拟方法,综合考虑车辆轮载、路面不平度、行车速度以及外部激励荷载等影响因素的共同作用,提出水中悬浮隧道交通荷载的模拟表达式。通过数值模拟计算,分析悬浮隧道交通荷载的变化特征,并研究不同交通荷载模拟方法对悬浮隧道结构振动位移响应的影响。结果表明:文章提出的交通荷载模拟方法计算结果符合移动振动荷载的波动性和周期性特征。在对结构振动位移响应影响方面,固定均布荷载相当于静载,移动集中荷载和移动振动荷载时的位移变化幅值相对固定均布荷载时的大且影响相似,但移动振动荷载时的振幅稍大,体现了交通荷载中动荷载部分对结构振动位移响应的影响,更适合用来模拟悬浮隧道中的交通荷载。     

阻尼沥青路面降噪特性的研究

为了评价阻尼路面的减振性能,通过轮胎振动衰减实验,分析轮胎/路面试件系统的阻尼系数,三种材料AC试件、阻尼路面试件、水泥板试件,其中轮胎/阻尼路面试件系统的阻尼最大;通过整车激振实验,分析振动系统中力传递的特性。根据轮胎不同位置处以及车体的振动加速度频普,比较AC试件、阻尼路面试件两种材料的振动传递特性,认为阻尼路面材料减振效果明显。     

扭转减振器最佳库仑阻尼力矩的计算方法

在汽车当量动力简化模型中,第一集中质量与第二集中质量之间振幅差值较大。将阻尼片装在离合器从动盘上,通过从动盘本体和减振器盘之间的库仑摩擦来消耗扭转振动的能量,获得了较好的减振效果。分析了库仑阻尼效果,给出了最佳库仑阻尼力矩的计算方法。     

外置串联阀式阻尼可调油气弹簧研究

对外置串联阀式阻尼可调油气弹簧的基本结构和工作原理进行了分析;建立了以阻尼阀结构数据为参数的阻尼力算法模型。通过对BJ2020JC改装后的油气弹簧进行理论分析和台架试验,结果表明该模型可用于指导阻尼可调油气弹簧的设计。     

三棵树跨线桥静动载试验分析

三棵树跨线桥经过多年的运营,桥梁结构出现了不同程度的病害,为了解桥梁的实际工作状态和承载能力,进行了静动载试验。该文阐述了经静动载试验,测定桥跨结构的强度、刚度以及动力特性。试验结果分析表明:桥跨结构基本处于弹性工作状态,强度和刚度满足设计荷载要求,但主梁间无可靠联系,呈现单梁受力;桥面破损冲击系数较大,阻尼较大对减少结构振动有利。然后,针对静动载试验结果,对该桥提出了维修与加固建议。     

大型桥梁结构阻尼特性及识别方法研究综述

随着桥梁跨径的不断增加，结构体系的创新以及轻质高强材料的应用，大型桥梁结构阻尼日趋降低，进一步加剧了大型桥梁对风、车辆和地震等动力荷载的敏感性。为总结大型桥梁阻尼特性及识别方法的最新研究成果，推动大型桥梁激振技术及阻尼识别方法的快速发展，从以下几个方面进行了系统性总结：首先，剖析了结构阻尼理论体系，并对大型桥梁阻尼特性的研究现状进行了较为系统的梳理；其次，归纳了大型桥梁激振技术的工作原理、激励设备和应用现状；再次，深入分析了基于环境激励的大型桥梁阻尼识别的时域、频域和时频域方法的研究进展，还围绕阻尼识别的智能化、自动化和不确定性量化等方面的最新成果进行系统阐述，并总结了基于人工激振法的阻尼识别方法及其应用现状；最后，从阻尼理论、激振技术、感知系统和识别方法4个方面指出了需进一步深入研究的方向。研究结果可为大型桥梁结构阻尼理论及其识别研究的发展提供一定的理论基础，有助于进一步完善桥梁阻尼取值及相关规范条文，为大型桥梁结构设计和智能运维等领域的研究提供有益的借鉴。     

阻尼材料在汽车NVH开发中的应用

车辆NVH性能是汽车研发中一项重要指标,车身阻尼结构的振动和吸隔音特性是影响车内空腔声学响应的重要因素。以国内某车型为例阐述阻尼材料在车辆NVH开发中的具体应用,通过对阻尼材料的选材及结构优化,降低车内关键频率段的噪声声压级,提升车内空腔的声学品质。     

动荷载下阻尼对路表弯沉的影响分析

落锤式弯沉仪(FWD)由于能较好地模拟实际行车荷载,且测速快、精度高,被广泛应用到路面检测和评价中.文中从弹性动力学有限元模型出发,分别分析了不同路基路面结构阻尼情况下,FWD荷载对路面产生的最大弯沉的响应规律.     

声学黑洞能量汇聚效应及阻尼耗能机理研究

建立了内嵌单个声学黑洞板结构与阻尼的有限元模型，通过功率流和波数域法分析了板内弯曲波的全频带能量分布特性，并进一步研究了板内嵌有声学黑洞阵列结构的能量汇聚效应，探究了不同激励频率下声学黑洞阵列与阻尼的耦合作用机理。结果表明，相比于普通薄板，带有阻尼的声学黑洞阵列结构能够显著改善结构振动及向外的辐射噪声，声辐射降低量最大可以达到10 d B，在结构的减振降噪与轻量化方面具有应用潜力。     

大跨度斜拉桥施工期斜拉索减振技术研究及应用

针对大跨度斜拉桥施工期间斜拉索减振的特定要求,研发一种由钢丝绳与剪切型高阻尼橡胶阻尼装置串联组成的斜拉索临时阻尼器。首先基于Kelvin模型理论推导了斜拉索-临时阻尼器的振动方程,利用复模态分解得到斜拉索的对数衰减率;然后通过高阻尼橡胶阻尼装置的性能试验、斜拉索-临时阻尼器振动系统的数值模拟以及实桥测试,开展临时阻尼器减振性能研究。结果表明:橡胶阻尼装置的储能刚度和附加阻尼系数随减振橡胶剪切面积的增加而增大;实桥试验索减振效果较好,设计的临时阻尼器可以有效抑制施工期间斜拉索的振动,且安装拆卸方便;在平潭海峡公铁大桥的应用过程中,斜拉索-临时阻尼器系统的对数衰减率达到3%以上,减振效果良好;该阻尼器作为大跨度斜拉桥施工期斜拉索临时减振装置,具有良好的推广和使用价值。     

轿车悬架阻尼二阶最优控制设计方法研究

本文以半动悬架与二阶最优控制理论为基础，通过被动悬架阻尼的主动力表示，结合对最优控制力的分解以及最优评价指标，振动加速功率谱密函数与系统振动阻尼之间的关系的研究，建立了多自由度汽车振动系统在随机输入下以振动加速度功率谱密度函数极小为目标的悬架最优减振器阻尼参数的方法，并给出了７自由汽车振动最优减振器阻尼设计实例。     

动荷作用下路面材料阻尼特性分析

系统地分析了动荷载作用下材料阻尼的微观机制及其变化规律，着重讨论了阻尼对路面材料动力响应的影响及其对外动荷载的应力依赖性，并介绍了适用于工程建设中不同建筑材料粘弹特性的动本构模型。