振型叠加法评定桥梁自振频率检测指标

自振频率检测指标是求取桥梁承载能力检算系数的重要影响因子,其取值准确合理对桥梁结构承载能力评定至关重要。规范对于自振频率检测指标计算方法的介绍比较粗略,只提出采用实测与计算自振频率的比值进行计算,并未明确是采用第几阶自振频率,没有合理的计算公式会使得桥梁承载能力检算系数取值不当造成误判。为了明确该项检测指标的计算方法,通过理论推导发现,采用振型叠加法可以更为合理地求取该项指标量值。同时,通过对工程实例建立有限元模型与现场动载试验对该方法进行了验证。据此,提出了桥梁结构自振频率检测指标的合理求解公式,并提出了一些桥型截止频率的建议。     

基于动力刚度矩阵的波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率分析

为合理分析波形钢腹板的剪切变形对波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率的影响,首先,运用能量变分原理推导出波形钢腹板PC箱梁桥的单元刚度矩阵。其次,根据推导所得的单元刚度矩阵,采用MATLAB软件编制了考虑钢腹板剪切效应影响的多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率计算的求解程序。该程序计算所得自振频率值的正确性,得到了已建实桥频率实测值和ANSYS三维有限元计算值的验证。最后,对多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥弯曲振动频率的影响参数进行了分析。结果表明:本研究程序计算的自振频率值与已建实桥的实测值及有限元值吻合较好,该求解程序具有较高的精度,前5阶自振频率的差值在6.01%和7.32%以内;波形钢腹板的剪切变形效应对波形钢腹板PC连续箱梁桥的自振频率影响较大,而波形钢腹板的剪切模量是否进行修正及波形钢腹板的型号对该桥型的弯曲振动频率的影响较小,前5阶弯曲振动频率的差值在1.07%和0.55%以内,可以将其忽略不计;可将考虑剪切变形效应下波形钢腹板PC连续梁桥的动力分析问题,方便地纳入到普通杆系结构矩阵位移体系中,避免了ANSYS有限元模型建立和求解的复杂性,可为该桥型弯曲振动频率的计算与分析提供一定的参考依据。     

基于传递矩阵法的变截面梁自振特性分析

在传统传递矩阵法的基础上,结合龙格-库塔法推导自由振动下变截面梁的节段和整体传递矩阵,结合边界条件建立梁自振频率特征方程,运用Wolfram Mathematic编程软件求解其自振频率,确定其前n阶振型;应用该方法与有限元软件ANSYS计算2个变截面梁、2个等截面梁的前3阶固有频率和振型并进行对比分析,结果表明该方法适用于所有变截面梁的自振特性分析,编程方便且计算精度高。     

山区大跨连续刚构桥自振特性分析

以山区大跨连续刚构桥——鱼洞大桥为研究对象,运用大型通用有限元软件MIDAS建立该桥的空间有限元模型,对其自振特性进行计算分析,获得了该桥的自振频率和振型.     

钢结构人行桥自振频率影响因素及其分析

城市钢结构人行天桥竖向自振频率为设计控制要素之一.提出了影响桥梁自振频率的因素,并通过有限元分析软件梁单元模型进行分析计算,研究了结构型式、梁高及桥面铺装对桥梁自振频率的影响.得到的相关结论可对同类工程起到借鉴参考意义.     

竹埠港特大桥检测与加固技术分析

对潭邵(湘潭—邵阳)高速公路竹埠港湘江特大桥外观、结构材质和结构状态参数进行检测,计算桥梁结构承载力和上部结构自振频率,结果表明其外观及材质存在缺陷,承载力和上部结构自振频率均满足相关要求;同时针对桥梁外观存在的问题提出加固维修方法。     

飞鸟式钢管混凝土拱桥自振特性的模态分析

采用大型通用有限元程序对一座在建的三跨连续自锚（飞鸟式）钢管混凝土系杆拱桥建立了空间力学计算模型，采用模态分析方法对桥跨结构的自振特性进行了分析，计算了桥梁前16阶的自振频率，得出了该桥成桥后振动形态的基本特征。通过参数对比分析，得出了矢跨比及拱肋刚度对拱桥自振性能的影响规律。     

吊杆损伤对钢管混凝土拱桥自振特性影响的分析

以京珠高速公路郑州黄河大桥主桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立该下承式钢管混凝土拱桥的空间有限元计算模型,分析不同吊杆损伤对桥梁自振特性的影响,计算结果表明,吊杆损伤对该拱桥的自振频率影响较大,吊杆损伤导致桥梁竖向和扭转自振频率降低.计算结果可为桥梁使用阶段的健康检测和维护提供参考.     

预应力钢筋混凝土梁自振频率初探

轴向力对梁弯曲振动频率有一定影响。根据这一特点，可以期望通过检测预应力钢筋混凝土梁的自振频率来了解其预应力情况。通过理论分析和实验，对预应力和预应力钢筋混凝土梁自振频率间的关系进行了初步探讨。     

关于客车车体的垂向弹性弯曲振动自振频率

本文推导了客车车体垂向弹性弯曲自振频率的计算公式（按等ＥＪ条件）；获得较准确及准确自振频率的方法，最后给出了研究自振频率的实用价值。     

钢箱梁加劲板局部动力性能设计参数研究

为了解钢箱梁加劲板局部振动的特性以及结构与材料参数对其动力性能的影响规律,指导结构设计,以常见的钢箱梁梯形肋加劲板为例,基于有限元软件ANSYS二次开发,建立有限元模型(母板、横隔板与梯形肋的各个板件均用Shell63单元模拟,铺装层采用8节点实体板单元模拟),计算其基本动力特性,分析梯形肋的数量及厚度、横隔板数量、母板厚度、铺装层厚度等设计参数对加劲板自振频率的影响。结果表明:加劲板的2阶自振频率相比于1阶显著提高,之后阶次的增幅相对平缓,且四边固支的自振频率大于四边简支的自振频率,设计时加劲板的基频与高阶频率应分开考虑,且无需详细考虑每一阶高阶振动;合理确定梯形肋与横隔板的位置比增加数量更能有效提高相应的自振频率;母板、梯形肋与铺装层厚度的变化对自振频率的影响不明显,建议在设计规范的范围内取较低值。     

考虑桩-土相互作用的结构自振频率计算

以弹簧模拟桩-土的相互作用,建立了桩-土结构的有限元模型。结合工程实例,采用该模型计算了桩基的自振频率,分析了弹簧等效刚度的变化对模型自振频率的影响。     

先张法折线预应力工字梁成桥动载试验研究

为了解先张法折线预应力工字梁成桥后结构的自振频率、振幅、冲击系数等动力特性实测参数,通过对其进行动载试验,将有限元计算的理论值与实测值进行了对比分析,发现自振频率、振幅、冲击系数等动力特性实测参数均小于理论值,表明桥梁整体受力性能良好,满足设计运营荷载等级的要求。     

拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响

以平顶山市城东河路湛河桥主桥为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立该桥的空间有限元计算模型,分6种设计方案研究了拱肋倾角变化对斜靠式拱桥动力性能的影响。计算结果表明,主拱肋倾角和稳定拱肋倾角的变化都对斜靠式拱桥自振频率影响较大,桥梁低阶自振频率随着拱肋倾角的增大而增大,但主拱肋倾角一旦超过1°后,桥梁第6阶以后的高阶自振频率相反会减小。计算结果可为斜靠式拱桥的设计提供参考。     

关于混凝土梁桥冲击系数的探讨

针对匀速运动车辆荷载通过简支梁桥的受迫振动的微分方程求解,获得桥跨结构动力响应的动力放大系数和结构自振频率,从而得到与自振频率、桥梁跨径和车辆速度等因素有关的冲击系数表达式。计算结果表明,《公路桥涵标准图》中的预应力混凝土T梁桥自振频率在2—5Hz范围,冲击系数较现行公路桥涵规范的设计冲击系数大,说明规范给出的冲击系数偏于不安全。提供的计算公式的计算结果与瑞士69座混凝土桥梁的试验值吻合良好。     

既有桥墩动力特性分析及其状态评估

桥墩在使用荷载和环境因素的综合影响下,其实际状态会随时间发生一定程度的改变,造成桥墩动力特性的变化。基于对实际既有桥墩现状的调查和分析,按照相关规范的规定,用有限元方法建模计算了桥墩基于现状的完整、健康状态下的自振频率,并应用自然脉动法现场实际测量了桥墩的自振频率。通过计算频率与实测频率的对比,应用健全度指标法对桥墩进行了状态评估。计算和分析结果表明,文章提出的计算和评估方法是合理的,评估结果反应既有桥墩的实际状态,可以为采取相应的措施提供有价值的参考。     

固端梁横向自振频率的简化计算方法

跨座式轨道交通轨道梁的横向自振频率是此类交通形式安全性及舒适性的关键性指标。为准确、便捷地计算轨道梁自振频率,将轨道梁简化为固端梁,以瑞利法基本原理,采用单位均布力下的挠曲线和正弦曲线2种振型曲线推导得到固端梁一阶自振频率计算公式,通过有限元程序对工程实例对比验证。结果证明此简化公式精度满足工程需要且方便应用。     

大跨人行天桥的自振频率初探

该文对各种常见人行天桥的自振频率进行了统计,并对其进行了力学分析,提出了提高其自振频率以满足强制性条文的措施,以供以后的设计参考。     

桥墩抗震计算时沉井基础采用刚性基础模型的适用界限

在对沉井基础桥墩分别按刚性沉井模型和弹性沉井模型进行抗震计算的基础上，对桥墩自振频率、墩底剪力、弯矩的计算结果进行分析，建议用ah=2.0作为沉井采用刚性基础的适用界限。     

钢管混凝土拱桥动力特性分析

结合几座钢管混凝土拱桥的动力测试和有限元动力计算结果，分析了钢管混凝土拱桥的自振频率、振型及阻尼等动力特性，并对结构的动力设计提出建议。