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。     

拉索非线性振动参数敏感性分析及其频率区间估计

为准确把握拉索的动力学规律并指导工程应用,以拉索非线性振动理论(拉索自振频率的摄动法公式)为基础,以工程中常用的典型拉索为例,对拉索非线性自振频率的边界条件效应、参数敏感性以及区间估计方法进行研究.研究结果表明:拉索的边界条件效应随拉索长度、索力以及频率阶次的不同而不同;索力、线密度、弦长、抗弯刚度4个参数对于拉索各阶自振频率在影响程度、影响方式方面均存在显著差异,总体而言,自振频率偏差与索力和抗弯刚度2个参数的偏差成正比,与线密度和弦长2个参数的偏差成反比;根据拉索参数的概率统计特征能够获得拉索自振频率的区间估计.     

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。     

桥梁自振频率测试在桥梁荷载试验中的应用

本文通过对一座桥梁外观检查时发现的竖向裂缝,引出桥梁荷载试验的试验跨如何选择的问题。通过对全桥自振频率测试以及选择试验跨进行的荷载试验,分析得出桥梁自振频率测试结果对桥梁荷载试验跨的选择有很好的指导意义,对准确评价桥梁承载能力提供了保障。     

激振频谱检测系统在既有线桥梁墩身健全度评估中的应用

针对国内目前测试方法不易准确识别铁路桥中低高度墩身自振频率值,同时《铁路桥梁检定规范》对低墩横向自振频率值未作相应要求等现状,引入国外桥墩健全度评估理念,介绍基于激振频谱检测系统测试墩身自振频率的方法。该方法是在墩顶布置加速度传感器,采用重锤打击桥墩顶部,通过采集桥墩顶部的响应信号并对其进行傅立叶解析,即可根据解析出的幅值谱和相位谱双重标准确定桥墩自振频率。以朔黄铁路既有病害桥梁为例,采用该方法对该桥低墩健全度进行了快速评估,根据评估结果对不健全桥墩提出了加固建议,并在加固后对其进行了测试,验证了评估结果的准确性及有效性。     

桩-土-结构共同作用下声屏障结构自振特性

在考虑桩-土-结构共同作用的基础上,对插板式声屏障结构的自振特性进行了分析,重点研究了桩-土-结构相互作用因素以及声屏障结构设计参数对自振特性的影响。结果认为:考虑桩-土-结构共同作用时的结构自振频率小于刚性假定下结构体系的自振频率;声屏障结构的高度对结构自振频率影响较明显;随延伸长度增加结构自振频率变化较小。     

提高频谱法测量斜拉桥索力精度的方法

频谱法测量索力具有方便、准确和快速等特点,但随着斜拉桥跨度增大,斜拉索越来越长,斜拉索自振频率较低,实际测试中高阶频率出现较多,频率阶数不易确定,易出现测量错误,且用简化频谱法公式计算索力误差较大.根据斜拉索自振频率fn与阶数n之比随n值缓慢增大的规律,提出采用观察fn/n序列识别索的频率阶数的方法,并结合多个实例,确...     

大跨度异形拱桥动力特性分析

桥梁的动力特性包括自振频率、振型和阻尼比,它是评估桥梁整体性能的重要参数。该文通过有限元分析软件Midas对某大跨度异形人行拱桥动力特性进行分析,得到它的频率和振型,并结合现场模态试验验证了模型的可靠性。同时分析了拱桥的自振频率影响因素,发现拱肋的弹性模量和重度对拱桥的自振频率影响最大,吊杆的弹性模量和重度对它的自振频率影响最小。     

桥上Rheda 2000无砟轨道轨下基础模态分析

采用有限元分析方法,建立桥上Rheda 2000无砟轨道轨下基础三维有限元模型,进行动力学的模态分析,获得了轨下结构前十阶自振频率和主振型,分析了不同桥梁弹性模量对自振频率的影响。结果表明,弹性模量越大,结构自振频率越大。     

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.     

朔黄铁路南排河特大桥健康状态评估研究

为研究桥梁结构在水流冲刷作用下的健康状态,对朔黄铁路南排河大桥进行了动力测试。测试内容包括粱体横竖向振幅、自振频率、梁底应变、梁跨中挠度、支座横向位移以及桥墩自振频率和墩顶横向振幅。测试结果中除了墩顶横向振幅和桥墩自振频率外均能满足《铁路桥梁检定规范》规定的限值。这说明桥墩的横向刚度偏小,需采取一定的措施进行加固。试验中还比较了脉动法、余振法和冲击振动法等测量自振频率的方法之间的差异,推荐采用冲击振动法测试桥梁自振频率。     

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。     

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。     

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。     

基于有限元分析的沥青路面自振频率研究

利用Abaqus有限元软件建立三维沥青路面结构模型,对沥青路面结构的自振频率进行研究,并采用现场实测与室内试验验证该模型的合理性。以半刚性基层沥青路面为重点,对不同路基路面结构参数进行敏感性分析。结果表明：模型与实测数据之间的误差约为7%,模型合理;典型的半刚性基层沥青路面的自振频率一般在10～20Hz之间;面层和基层的模量变化对沥青路面的自振频率基本无影响,但随着它们厚度的增加,基频有减小趋势,厚度每增加5cm基频减小0.2Hz左右,第2～10阶的自振频率无变化;基频随着垫层模量的增加呈小幅度增加,而随着厚度的增加基频减小,厚度每增加5cm基频减小0.2Hz左右,第2～10阶的自振频率不受结构组合的影响;路基模量对沥青路面的自振频率影响较大,基频和第2～10阶的自振频率均随路基模量的增加而增加,增量2～3Hz/10MPa之间,且路基模量增加时,第2～10阶的自振频率增量比基频增量大0.6Hz左右。     

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Abaqus的大跨度板式加劲梁悬索桥的自振特性分析

运用数值积分法,并通过Abaqus有限元软件建立模型,对大跨度板式加劲梁悬索桥自振特性进行分析,避免结构的设计自振频率与风、地震的波动频率过于接近,而产生过大的结构动力放大系数。通过改变悬索桥矢跨比、边跨与中跨比、桥面系质量、吊杆抗拉刚度、横梁数量及位置等结构参数,探讨其对自振特性的影响。结果表明:横梁数量及布置方式、矢跨比、吊杆抗拉刚度变化对自振特性影响较大;自振频率随着桥面系质量、边跨与主跨的比值的增大而减小等自振特性规律,为板式加劲梁悬索桥结构特性优化设计提供依据。     

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。     

钢桁梁人行天桥设计分析

人行天桥是城市中立体交通较常见的形式。本文通过对某钢桁梁人行天桥具体设计过程的介绍,把钢桁梁截面尺寸与结构竖向自振频率的关系进行了分析,对钢桁梁设计内容进行了归纳,对桥墩设计从自振频率的角度提出了建议,供今后类似设计参考。     

连续钢桁染桥空间自振频率的计算

介绍连续钢桁梁桥空间自振频率的计算方法，基于连续梁三弯矩方程推导出计算其多计算其多阶自振频率的计算公式，并用该公式计算的近似值与实测值及有限元法的计算值进行比较，表明精度较好。