基于MATLAB的公路桥梁车桥耦合数值计算方法

应用达朗贝尔原理推导了两自由度车辆和桥梁的振动平衡方程,提出用龙格-库塔法和NEWMARK法来求解车桥耦合振动问题。针对NEWMARK法提出了求解分离的车辆和桥梁运动方程组的分析策略:在每一个时间步长内进行迭代计算并将桥梁的振动平稳状态作为收敛条件。利用MATLAB结合两种数值计算原理分别编制了车桥耦合计算程序。算例分析表明:两种方法的计算精度都较高;采用NEWMARK法求解时,在每个时间步内迭代计算至桥梁振动平稳状态是有意义的。     

基于加权法的桥梁冲击系数计算方法

以公路简支梁桥为研究对象,采用四自由度的二分之一车辆模型,建立了车桥耦合振动方程,计算了不同车速下桥梁跨中截面的动挠度和应变时程曲线.对比了传统定义法、试验测试法、现行规范法的冲击系数计算值,对前2种方法进行了修正,获得了桥梁结构的最大动效应值,并根据主梁的最大活载内力计算原理,引入数值加权的概念对前2种方法进行了加权计算.分析结果表明:传统定义法和试验测试法计算的冲击系数值比《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)计算值小;由时程曲线上最大动效应处得到的冲击系数平均值约是前2种方法计算值的2倍,且其最大值比规范法计算值小37％;基于传统定义法的挠度冲击系数值大于应变冲击系数值,而试验测试法得到的挠度冲击系数值普遍小于应变冲击系数值;基于传统定义法和加权法的挠度冲击系数计算值比规范值大16％;试验测试法和加权法相结合的冲击系数计算方法考虑了移动荷载对整个桥梁冲击的历程效应,计算比较稳定.     

斜拉桥索力检测的振动频率法的分析及应用

主要从斜拉桥索力检测的角度论述了振动频率法的基本理论,分析了振动频率法检测索力的基本原理。采用振动频率法在铜陵长江大桥进行索力检测获得了满意的结果。该方法能正确地反映斜拉桥在荷载作用下的索力变化,其实测结果与计算值非常接近,误差极小且在允许范围内,证实了振动频率法的正确性和可靠性。     

超声反射波法检测水泥混凝土板厚度的研究

为实现超声平测法反射波起跳点的识别,采用两阶段法予以实现.通过分析声波的传播特性,应用数学分析方法排除表面波、横波的干扰,通过预估检测结构面的厚度,判断反射纵波到达的大致范围,结合波形分析,确定反射纵波的到达时间点.在此基础上,考虑到尺寸效应,在实验室模拟研究进行了验证.应用该方法可以较好的实现水泥混凝土板厚度的检测.     

利用反射波法和瞬态机械阻抗法检测基桩

反射波法和机械阻抗法是基桩完整性检测的基本方法。在基桩检测中，两种方法对比使用，可取长补短，有效排除干扰，能够准确、真实地反映基桩质量。     

应用油液分析法和振动法诊断往复机械故障

阐述了油液分析法和振动法的特点，介绍了综合使用这两种方法的ＷＺＧ－１１１型往复机械诊断工程箱。     

振动法测量斜拉桥索力的关键技术

基于振动法测量原理,就影响测量斜拉桥索力的关键因素对索力测试精度的影响作一分析,由此可针对各影响因素提出实际测量中应注意的问题和信号处理方法。实践证明,该方法可有效避免振动法索力测量中不利因素的效应,且得出较好的测量结果。     

传递系数法与FLAC强度折减法比较分析--以猴子石滑坡分析为例

采用传递系数法和FLAC的强度折减法,对猴子石滑坡在天然状态、三峡蓄水及地震等工况下的稳定性进行了对比分析计算.结果表明,两种方法计算结论基本一致,但FLAC法能反映出滑坡体内的应力和应变变化规律,能跟踪关键点的位移、速度以及应力随时间的变化.     

传递系数法与FLAC强度折减法比较分析——以猴子石滑坡分析为例

采用传递系数法和FLAC的强度折减法，对猴子石滑坡在天然状态、三峡蓄水及地震等工况下的稳定性进行了对比分析计算．结果表明，两种方法计算结论基本一致，但FLAC法能反映出滑坡体内的应力和应变变化规律，能跟踪关键点的位移、速度以及应力随时间的变化。     

通过跳车法识别桥梁自振频率的修正计算法

利用加载车辆的竖向冲击作用,激起桥梁的竖向振动,简称跳车试验,这种方法在动力荷载试验中广泛使用。该试验方法起振能量大,并能得到较高质量的自振信号,因此分析精度也较高。但激振车辆附加质量对测试结果的真实存在难以避免的影响。根据动力学计算理论,提出一种新的方法来修正跳车法实测频率,以获取较准确的自振频率。通过对大量样本测值结果与采用文中方法所得到的修正值的对比分析,可以确定该方法的有效性。     

海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响

针对动力定位船舶高精度六自由度运动数学模型的需求, 研究了不规则海浪扰动的建模方法及其对船舶运动的影响, 对比了长峰波与短峰波的波面形状及其产生的波浪力和力矩; 基于傅汝德-克雷诺夫假设, 将船舶近似为箱型船, 建立了长峰和短峰不规则波对动力定位船舶产生的扰动时域模型; 基于微幅波假设和线性叠加原理, 采用中国沿海的频率谱和国际拖曳水池会议推荐的扩散函数, 建立了长峰和短峰不规则波的三维波面模型, 并对一艘动力定位船舶进行了主浪向角为90°、135°和180°的仿真验证。仿真结果表明: 长峰波和短峰波所产生的一阶波浪力均呈高频振动变化; 当主浪向角为90°时, 长峰波产生的一阶波浪纵向力、纵摇力矩、横摇力矩接近于0;当主浪向角为180°时, 长峰波产生的一阶波浪横向力、艏摇力矩、横摇力矩接近于0;长峰波产生的二阶波浪力和力矩比短峰波大19.2%;短峰波较长峰波在形状上更具有不规则性和不对称性, 短峰不规则波可对船舶在波浪中的运动产生较大影响。     

反射波初至时刻判断中的信号对比法

在地表波动测试中,若不考虑上部岩层不均匀性,与发射点距离相等的测点上测得的振动信号理应吻合,而当某测点最先有节理面反射纵波传播至时,其振动信号就与其它测点振动信号发生偏离,故可通过信号对比判断出该测点处节理反射波初至时刻,该方法应用于实测信号,判断出的节理反射波初至时刻误差<1%.     

反射波初至时刻判断中的信号对比法

在地表波动测试中,若不考虑上部岩层不均匀性,与发射点距离相等的测点上测得的振动信号理应吻合,而当某测点最先有节理面反射纵波传播至时,其振动信号就与其它测点振动信号发生偏离,故可通过信号对比判断出该测点处节理反射波初至时刻,该方法应用于实测信号,判断出的节理反射波初至时刻误差<1%.     

用面元法预报船舶的兴波阻力及波型

采用基于开尔文源的面元法求解航行于均匀流场中的船舶兴波问题．在船体湿表面上布置开尔文源，使其严格满足船体表面条件．数值计算中，首先采用分部积分对被积函数进行简化处理，然后采用高斯积分实现面元和线元上的积分，避免了被积函数为高频振荡函数所带来的数值计算的复杂性和不确定性．计算结果表明，其波型及兴波阻力系数与试验结果和其他数值方法相比均吻合较好．     

有限元强度折减法识别滑动带的例证

以广东省西部沿海高速公路某处于挤压变形阶段的滑坡为研究对象,通过有限元强度折减法对其进行稳定性分析,判别其塑性变形区,再用物探的面波等速度彩色剖面图合成技术来实现瞬态面波勘察技术对滑动带的搜索,对比及验证有限元数值分析对滑动带的判别结果,实践证明二者所显示的滑动面数量和位置基本一致,印证了有限元强度折减法在滑坡稳定性分析中对潜在滑动面搜索的有效性及可靠性.     

低应变反射波法桩长检测偏差分析

文中根据低应变反射波法的振动曲线和时域计算公式,结合工程实例,讨论了离析桩、夹层桩由于波速选取产生检测桩长偏差的原理和特点,以此作为反射波法桩基检测中桩长校核的依据。     

适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法

针对现有数解法研究主要适用于单周期控制方式的不足，本文提出一种适于不等双周期的干道双向绿波协调控制数解法，通过重新定义双周期控制方式，打破了双周期交叉口信号周期时长固定为公共信号周期时长1/2的局限，并归纳了双周期交叉口的2种协调类型。本文算法首先通过计算干道的公共信号周期允许变化范围，为各交叉口选择合适的信号周期控制方式；其次，通过分析双周期交叉口的协调特点，推导出适用于双周期交叉口的理想交叉口间距计算公式；然后，通过设定双周期交叉口各相位绿信比的分配比，实现协调方向相位绿信比的分配；最后，以最大调整偏移绿信比之和最小为优化目标确定绿波协调控制方案。算例结果分析表明，与双周期模型法和单周期数解法相比，本文数解法求解方案的干道双向延误时间分别减少16.0%与19.6%，停车次数分别减少15.1%与15.5%，特别是本文数解法的求解方案能使支路车流和行人过街的平均延误时间较单周期数解法分别减少46.0%与50.7%。可见，本文数解法能够获得理想的绿波协调效果，扩大数解法的适用范围，在减少交叉口延误时间方面表现出明显优势。     

高速公路波形梁护栏加高技术探讨

针对高速公路路面大中修过程中路面加铺造成的波形梁护栏防撞高度不能满足规范要求的现象,详细介绍了套管加高法和偏心防阻块法两种护栏加高的设计及施工方法,这两种方法具有造价低、施工快捷、适应性强的特点,有较强的实用价值。     

规则波中船舶复原力变化计算

基于切片理论,利用3个坐标系之间的转换关系,建立了任意规则波中重力与浮力平衡及纵倾力矩为零的瞬时静平衡方程,提出了任意规则波中船体各横剖面左右舷与波面一组或多组交点的求法及各浸水剖面面积的通用计算法;基于Froude-Krylov假说研究了规则波中船舶的复原力变化.通过对一艘油船的各种瞬时状态的计算,得到波浪中船舶的复原力变化特性.计算结果表明船-波相对位置是影响波浪中复原力变化的一个至关重要因素,且波浪中船舶复原力在横倾大角度时表现出明显的非线性.     

行波效应对大跨斜拉桥减震控制的影响

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制地震反应的影响, 推导了多点地震动输入下的大跨桥梁减震控制计算方法, 以一座大跨飘浮体系斜拉桥为实例, 在桥塔和桥墩处设置阻尼器, 建立其三维有限元模型, 分析了行波输入下半主动控制和被动控制对斜拉桥的减震效果。计算结果表明: 半主动控制比较缓和地控制桥梁的地震反应, 而被动控制则急剧地控制桥梁的地震反应, 因此, 要慎用被动控制; 行波效应对无控制、半主动控制和被动控制斜拉桥的桥塔均具有很小的不利影响, 仅使桥塔内力增大约10%, 对主梁均具有显著不利影响, 使主梁内力增大近8倍; 行波效应对半主动控制和被动控制减震效果的不利影响很小, 没有出现明显的控制效果变差的现象。