变刚度预应力简支梁桥固有振动分析

考虑预应力建立简支梁桥竖向固有振动理论方程并求解,运用解析与有限元方法对一座实际简支梁桥的固有振动频率进行了计算,并现场测试了结构的基频;深入分析了预应力以及变刚度对简支梁桥竖向固有振动频率的影响.     

体外预应力简支梁的动力性能分析

为了解体外预应力索对结构动力性能的影响,针对简支梁的体外预应力的一般形式,文章采用能量法建立了体外预应力简支梁桥的一阶固有振动方程,对采用体外预应力的简支梁桥在预应力索和梁共同作用下的动力性能进行了研究。通过数值算例验证了体外预应力对简支梁桥振动频率和振动模态的影响。分析结果表明体外预应力简支梁的振动特征与梁端受有外力后的振动特征是不同的,体外预应力对改善梁体的动力性能没有显著效果。     

基于ANSYS的压电堆执行器仿真分析

采用ANSYS有限元分析软件对压电喷油器的压电堆执行器进行分析并建立其有限元模型,且通过仿真数据与试验数据对比验证了模型的准确性。利用该模型对压电堆执行器的振动模态进行分析,并考虑了预应力对其振动频率的影响,得到谐振状态图。结果对比发现,有预应力作用下的同阶振动频率要大于无预应力作用下的同阶振动频率,因此在压电堆执行器的设计、分析和安全检测过程中应考虑预应力对其工作状态的影响。     

动荷载下装配式预应力砼箱梁刚度退化特征研究

开展不同工况下装配式预应力砼箱梁动力足尺试验,研究动荷载下装配式预应力砼箱梁的刚度退化特征.结果表明,动荷载水平与装配式预应力砼箱梁一、二阶竖向振动频率之间成负线性关系,与动刚度衰减系数之间成负指数函数关系,最终动刚度衰减系数在0.8左右.     

PC箱梁桥腹板竖向预应力无损检测研究

精轧螺纹钢筋作为竖向预应力构件在混凝土连续梁桥中已获得广泛应用,但由于精轧螺纹钢筋预应力损失过大而形成的箱梁腹板裂缝已经成为该类桥在运营过程中的重要病害。针对这一问题,许多学者从设计方面和施工工艺方面开展了相关研究,提出了通过合理钢筋排布、优化施工方法等措施减小预应力损失。分析了由于施工因素而导致的预应力损失并提出了针对性的改进措施。此外,鉴于现阶段对于竖向张拉力无法实现有效监控,在结构动力学理论基础上,结合模型试验建立了竖向张拉力和外露端长度以及一阶振动频率的参数模型来实现对精轧螺纹钢筋张拉力的无损检测,研究成果应用于宁夏中宁黄河大桥改扩建项目。     

波纹钢腹板混凝土箱梁动力特性研究

采用sap2000建立了波纹钢腹板混凝土箱梁的空间有限元模型,并通过与波纹钢腹板混凝土试验箱梁实测值的对比验证了有限元模型的适用性,进而分析了波纹钢腹板结构参数对梁动力特性的影响规律。分析结果表明,波纹钢腹板厚的增大能在一定程度上提高箱梁的振动频率,尤其是扭转振动频率;波纹钢腹板折叠角变大时,其对竖向振动频率和横向振动频率影响较小,但能较大地提高扭转振动频率;波纹钢腹板水平面板宽度的变化使波纹钢腹板箱梁的竖向振动频率、扭转振动频率、横向振动频率都是先增加后减小,因此存在最优板宽范围,但不宜过大。     

斜向预应力混凝土铺面振动特性

预应力影响下斜向预应力混凝土铺面的振动特性，并揭示预应力水平与振动特性的关系，首先开展足尺模型试验，通过分级张拉模拟不同预应力水平，并利用加速度计采集足尺模型振动数据，依托快速傅里叶变换捕获各预应力水平对应的振动特性，从而揭示预应力对斜向预应力混凝土铺面振动特性的影响。其次，利用ABAQUS软件建立斜向预应力混凝土铺面数值模型，通过等效荷载法模拟预应力作用，采集不同预应力水平下数值模型的加速度响应，并通过数值模拟拓展试验工况，开展参数（模量、密度、摩擦因数等）敏感性分析，进一步研究斜向预应力铺面振动特性及其变化规律。研究结果表明：预应力对振动主频影响较小，以主频为指标的传统方法在斜向预应力混凝土铺面振动分析中具有局限性，难以体现预应力影响下振动频谱的整体变化；预应力水平会显著影响50~150 Hz频段的振动频谱分布，随着预应力增大，50~150 Hz频段频谱曲线向高频呈现明显偏移，该频段权重频率变化量与预应力变化幅度具有显著的相关性；该规律在不同材料、摩擦因数等参数组合下具有一定普适性，进一步佐证预应力水平对权重频率具有显著影响，因此，建议采用权重频率作为指标以观测频谱分布的变化，从而分析预应力对斜向预应力混凝土铺面振动特性的影响。     

新旧规范预应力混凝土简支梁桥计算比较

通过对交通部颁新、旧桥涵设计规范的对比,总结出新、旧规范关于预应力混凝土梁设计的不同之处,且通过算例计算,比较了根据新旧规范设计的预应力混凝土简支梁桥的异同,为预应力混凝土简支梁桥设计提供参考。     

重载铁路连续刚构桥梁竖向共振监测分析

黄河特大桥为神华大准铁路(重载铁路)增二线上跨度为(96+132+96)m的三跨预应力混凝土连续刚构桥,由于线路运能提升的需要,拟将C80B和KM70列车通行速度由60km/h提升至约80km/h。为对提速后的黄河特大桥进行适应性评估,分别采用光纤光栅应力传感器、挠度传感器及振动传感器对列车编组提速过程中的桥梁应力、挠度及振动响应进行监测分析,并分析了桥梁发生竖向共振时的列车临界速度。结果表明,当KM70列车以74km/h的速度通过桥梁时,列车激励频率与车-桥耦合体系的竖向有载频率接近,桥梁挠度变化幅度及应力幅较大,且动力系数超过规范值,由此判断桥梁发生了竖向共振。建议KM70列车不提速或提速前对桥梁进行减振处理,并采用车-桥耦合方法对桥梁竖向共振进行深入分析。     

混凝土箱梁腹板竖向预应力分析

对混凝土箱梁腹板竖向预应力进行研究。以不出现主拉应力和最佳应力比为界限,确定合理竖向预应力值的范围,并给出竖向预应力设计步骤。分析了腹板开裂与否竖向预应力与纵向下弯预应力2种布束方式的优劣。竖向预应力筋合理布置间距建议值为30~50 cm。