站桥合一高架车站振动舒适度分析

针对站桥合一高架车站的振动舒适度问题,建立高架车站结构的有限元模型,输入高铁列车的行驶荷载,计算结构振动在时域内的动力响应。基于目前常用的国际标准,评价各楼层的舒适度。     

重荷载作用下橡胶沥青面层结构的三维非均布动力响应分析

为了掌握重型移动车辆荷载作用后橡胶沥青路面的力学响应,文章首先基于路面平整度车辆振动因素选取了1/4动力学模型作为重载车辆模型;而后,基于路面结构、边界条件、材料参数等条件,建立在非均布移动重荷载作用下,橡胶沥青路面的三维瞬态动力学有限元模型;最后,基于有限元模型给出橡胶沥青路面在移动重型车辆荷载作用下的动力响应时程变化规律和空间分布规律。结果表明,橡胶沥青路面结构的力学响应呈波动性及正负交替变换,横向、竖向的应力应变先迅速增加后减小,荷载离开后留有一定的残存变形,下部应变比上部应变恢复得快;纵向应力始终为负,且在中下面层中,移动车辆荷载出现了微小波动;橡胶沥青路面吸收应力应变的能力比普通沥青路面强。     

某车型排气系统振动特性分析及优化设计

某车型在NVH性能测试中的隔振性能较差,经测试分析后确定其原因为排气系统吊钩的传递力过大。为了改善该车型的隔振性能,文章建立了排气系统的有限元模型并分析其振动振动特性。然后,选取5个橡胶吊耳的刚度作为设计优化变量,以5个吊钩的传递力为优化目标,通过ISIGHT平台集成多种有限元软件自动建立了橡胶吊耳Z向刚度与传递力峰值的响应面近似优化模型,采用LSGRG算法求出近似模型的最优解,达到了对吊耳刚度优化的目的。     

大跨径柔性拱钢-混组合梁天桥人行致振舒适度研究

该文以一座大跨径柔性拱钢-混组合梁人行天桥为例,介绍天桥人行致振舒适度验算方法,通过Midas/Civil软件建立有限元模型分析天桥的动力特性,采用时程分析方法考察4种规范规定的人群荷载模型下天桥的动力响应,研究行走频率和人群密度的关系、阻尼比、支座设置形式对结构动力响应的影响,最终基于不同规范规定的舒适度评价标准对该人行天桥舒适度进行验算和综合评估,研究结果表明该人行天桥的舒适度满足各规范的验算要求。     

多种地铁减振结构在直线和曲线段减振效果分析

为了研究多种地铁减振轨道结构在直线段和曲线段列车行驶时的减振效果,对比分析了铺设有单趾弹条扣件、梯形轨枕、橡胶隔振垫道床、钢弹簧浮置板道床4种轨道结构的断面处隧道壁的垂向振动加速度实测结果,然后将实测结果通过FFT变换以及考虑Z计权因子修正的1/3倍频方法得到其Z振级,对比分析减振轨道与普通整体道床隧道壁分频振级（Z振级）均方根的差值,结果表明:不同的轨道减振结构,不同的地段,不同的中心频率,隧道壁垂向振动加速度幅值都不同。总体上,钢弹簧浮置板道床轨道减振效果最好,橡胶隔振减振床轨道次之,然后是梯形轨枕轨道。     

铅芯橡胶支座对连续箱梁结构抗震性能的影响

针对采用铅芯橡胶支座的连续箱梁桥梁结构,建立有限元动力分析模型,采用时程分析方法,对结构模型进行非线性抗震分析。得出结论,铅芯橡胶支座能够较大幅度降低结构地震响应,从而改善结构抗震性能。     

铅芯橡胶支座减隔震效果分析

以打杏坡大桥为工程依托,简要介绍铅芯橡胶支座。运用Midas civil有限元软件建立打杏坡大桥三维有限元动力模型,分析并比较采用普通支座或铅芯橡胶支座的桥梁在E2地震作用下的桥梁结构地震响应,着重分析铅芯橡胶支座对桥梁减隔震的效果。分析结果表明,铅芯橡胶支座可有效延长桥梁自振周期,大幅改善桥梁在地震中的受力情况,具有很强的耗散地震力的能力。     

曲线连续梁桥抗震支座减震效果分析

减隔震技术能够有效地改善桥梁在地震力作用下的结构响应,提高桥梁结构整体抗震性能。该文以高烈度泉州地区多跨预应力混凝土连续曲线桥为分析对象,通过有限元软件建立三维有限元模型,采用非线性时程分析方法,对桥梁结构进行地震响应分析。对比分析非抗震支座设置模型与铅芯橡胶支座、高阻尼抗震支座设置方案,比较桥梁是否采用抗震支座时桥梁结构的地震响应效果。结果表明:抗震支座能够有效改善控制截面内力,减小地震力作用效果,提高桥梁结构抵御强震冲击的能力。     

基于不同墩高下高阻尼减隔震支座合理适用范围研究

以一座连续梁桥为例,采用CSIBridge有限元软件建立动力分析模型,分别对高阻尼减隔震橡胶支座和普通板式橡胶支座两种体系桥梁结构进行动力时程分析,对比两种支座体系桥梁结构在不同墩高工况下的地震响应。通过对结构自振周期、地震位移响应、桥墩内力等方面对比分析,研究高阻尼减隔震支座在地震荷载中对桥梁结构的减震效果。结果表明,在墩高较低时,减隔震支座能够通过水平方向大位移剪切变形及滞回耗能实现减震功能,而在高墩情况下,其减隔震效果不明显。综合考虑,高阻尼减隔震橡胶支座适用于墩高不超过40m的连续梁桥,在此墩高范围内具有较好的减隔震效果。     

设置粘滞阻尼器对T形连续梁桥抗震性能的影响

在采用了普通橡胶支座的情况下,给高墩T形梁桥引入粘滞阻尼装置,利用非线性时程分析方法,建立有限元模型对桥梁进行抗震分析.通过对未设置与设置阻尼器两种工况,以及阻尼器设置位置在连续墩处以及简支墩处两种情况下的内力分析进行了比较.结果表明:设置粘滞阻尼器能有效吸收地震能量,减轻桥梁结构的地震动力响应,具有良好的减隔振效果.     

减隔震支座在连续梁桥中的合理适用范围研究

针对连续梁桥,采用MIDAS/CIVIL有限元软件建立动力分析模型,对分别采用普通板式橡胶支座和铅芯隔震橡胶支座的工况进行时程分析,并考虑不同墩高和结构形式,着重研究减隔震支座对桥墩在地震荷载作用下的减震效果。通过对比分析,总结减隔震支座在连续梁桥中的合理适用范围。     

考虑行人舒适度的空间缆索悬索桥车致振动控制

带有人行道的市政轨道交通桥梁在地铁作用下会有较大的动力响应,进而影响桥上行人走行舒适度。为了研究地铁荷载激励下桥上行人走行的舒适度,依托某市政空间缆索体系悬索桥,在有限元分析软件ANSYS中建立结构三维模型,考虑轨道不平顺的影响,在列车荷载激励下进行瞬态非线性时程分析。结果发现:当轨道不平顺的谐振频率接近桥梁一阶竖弯模态频率时,桥梁结构出现了共振效应,动力响应显著增大,峰值加速度达到1.122 m/s~2,桥上行人走行舒适度处于"不舒适"等级。为了有效抑制结构振动,改善桥上行人走行舒适度,采用Den Hartog最佳参数确定方法得到调谐质量阻尼器主要参数值,分别研究了单调谐频率质量阻尼器(STMD)和多调谐频率质量阻尼器(MTMD)对结构振动的控制效果,得到STMD系统控制下结构最大加速度为0.731 m/s~2,有效降低了34.8%;MTMD系统控制下结构最大加速度为0.681 m/s~2,有效降低了39.3%,添加阻尼器都使桥上行人舒适度从"不舒适"进入"中度舒适",但是MTMD系统具有更好的抑振效率。随着结构使用过程中收缩徐变、老化等情况的出现,结构自振频率也会发生改变,最后对比结构自身频率改变时STMD与MTMD的抑振效果,得出MTMD具有更好的鲁棒性,更适合长久服役,并且在一定范围内子TMD个数越多,鲁棒性越好。     

考虑支座摩擦滑移的弯梁桥侧向位移分析

为了分析板式橡胶支座的摩擦滑移对混凝土弯梁桥侧向位移的影响,采用ANSYS建立板式橡胶支座的三维实体模型和背景桥梁的单梁模型,分别计算考虑支座摩擦滑移与未考虑支座摩擦滑移弯梁桥侧向位移和不同工况下支座的荷载-位移曲线。结果表明,当横向力较小时,是否考虑支座摩擦滑移对侧向位移影响很小;当横向力较大时,考虑支座发生侧向滑移,其抗剪刚度减小,弯梁桥侧向位移明显增大;荷载-位移曲线表明横向力较大时,支座发生明显滑移。     

大跨径人行桥人致振动舒适度分析

人行桥的主要荷载源于行人和非机动车,对于大跨径轻柔桥梁结构,在行人激励之下更容易发生大幅振动,引起舒适度问题。依托国内某大跨径人行提篮拱桥,参考国外人行桥设计指南,通过有限元时程分析方法,计算获得不同荷载激励下结构最大加速度响应时程曲线,进行行人振动舒适度评价。另外,针对不同模态设计相应的TMD减振系统,并进行减振效果分析。     

地铁车站工程应用叠层橡胶支座隔震效果的研究

基于阪神地震中地铁大开站的实际震害机制,借鉴地上建筑的隔震理念与方法,首次提出在地下地铁车站的中柱设置叠层橡胶支座的设计理念,并采用有限元数值模拟的方法,对比分析了地震作用下,柱顶和柱底设置叠层橡胶隔震支座与未设置隔震支座两种结构体系的结构水平变形和中柱、结构的应力的变化规律,以验证叠层橡胶支座应用于地下结构的隔震效果。研究结果表明:在地下地铁结构中柱布置叠层橡胶隔震支座的设计理念是可行的,在实际工程中宜将叠层橡胶隔震支座布置于中柱柱顶,结构中柱和侧墙变形平均减幅为21%,中柱的应力平均减幅为23%,结构的应力平均减幅为22%,起到了一定的隔震效果。     

交通荷载作用下市政道路路面振动测试与分析

对市政道路进行减隔振设计,需先研究交通车辆荷载引起的道路振动特性。实测了广州市南大路和番禺大道北辅路在四种车辆和混合车流时的路面振动加速度,并对测试数据进行峰值、频谱、VLz振级分析,研究车辆荷载引起的市政道路振动规律。结果表明:道路振动加速度响应幅值与汽车轴重、行驶速度、道路结构刚度密切相关,随着汽车轴重、车辆行驶速度和道路刚度的增大而增大;汽车荷载激励以竖向振动为主,频率主要在5.0～40.0 Hz之间,能量集中于10.0~20.0Hz范围。     

不同边界约束对橡胶支座受力性能影响研究

橡胶支座是连接桥梁上下部结构的重要构件,其力学性能对上下部结构地震响应有重要影响,但其力学性能会因安装时采用的锚固边界条件的不同而存在差异。为研究不同边界约束对橡胶支座受力性能的影响,利用有限元软件建立了顶底面锚固、顶面锚固和顶底面均不锚固(无锚固)3种不同边界约束的精细化橡胶支座有限元模型,并通过试验及理论计算验证了所建有限元模型的合理性。随后对具有不同边界约束的支座有限元模型施加竖向力及剪切变形,对比分析了不同边界约束对支座内部应力分布、应力响应值变化等力学性能的影响。结果表明,随剪切变形的增加,支座因受压面积减小而导致内部峰值压应力逐渐增加,不同边界约束下支座的内部峰值压应力增加幅值相差明显,其中采用顶底面锚固的支座增加幅值最大,无锚固边界支座增加幅值最小;在剪切变形作用下,对橡胶支座采取锚固措施会增加支座内部应力响应值,相同水平荷载下,顶底面锚固支座比无锚固支座更易发生橡胶层与钢板间的剥离、撕裂破坏,而且采取顶底面锚固边界约束会增大桥梁结构下部地震力,不利于结构抗震;对于采用无锚固边界约束的支座,随剪切变形的增加,其刚度退化明显,在设计时应考虑因支座支承面处卷曲而造成的有效剪切面减小的影响。     

基于磁流变阻尼器的发动机振动模糊PID控制

在对发动机激振力及动力学模型分析的基础上,提出一种模糊PID控制方法,设计出了基于磁流变阻尼器的发动机振动控制的半主动模糊PID控制器,并运用MATLAB/Simulink对隔振控制系统进行了对比仿真.仿真结果显示,与橡胶隔振垫和PID控制相比,采用模糊PID控制的磁流变阻尼器的发动机有更明显的隔振效果,表明了磁流变阻尼器在汽车发动机上运用的可行性.     

异形人行拱桥的舒适性分析

针对异形人行拱桥自振频率不满足国内规范规定的不小于3 Hz这一问题,根据有限元模型分析,通过不同步伐荷载作用下的结构振动响应计算,分析在设计阶段其结构使用的舒适性,同时对已建成的异形人行拱桥进行动力荷载试验,验证动力响应计算方法在舒适度分析计算中的有效性。     

抗震支座在高烈度区域曲线连续梁桥减震设计中的应用

为研究高烈度区域内,抗震支座对曲线连续梁桥的减震性能,采用有限元软件Midas Civil 2015分别建立设置普通橡胶支座与高阻尼橡胶支座的全桥三维模型,采用加速度峰值修正的EI Centro波作为地震动输入,对同样地震力作用下,桥梁结构的位移和内力响应进行对比分析,并采用弯矩-曲率曲线对其减震效果进行研究。分析结果表明,设置高阻尼橡胶支座能够有效地改善桥梁墩顶位移与墩身、桩身内力,抗震支座对横向位移减小效果明显,且由于改变了全桥的刚度分布,使得普通支座模型中承受较大弯矩的矩形墩内力大幅度减小,全桥内力趋于合理化。