运行模态分析技术在桥梁状态评估中的应用

在输出功率谱的基础上建立了桥梁运行模态分析方法——频域分解法。该方法利用来往车辆激励的响应测量数据,进行无偏功率谱分析,然后对响应谱矩阵进行奇异值分解来识别桥梁的模态参数。该方法保留了传统频域法快速简便的特点,还可以解决传统频域法不能识别近频和重频模态的问题。通过实桥测试,证明该方法可用于桥梁承载力和使用状况评估。     

基于结构检算方法的梁式桥梁结构快速安全性综合评估系统

针对传统桥梁结构承载能力评估存在的不足,建立了梁式桥梁结构安全性的快速综合评估 方法。首先,以基于规范理论的桥梁结构检算方法为核心,采用模拟车辆系统替代静载试验,建 立现役桥梁结构的承载力和刚度计算系统。其次,使用现场调查、检测手段获取结构承载现状的 技术状况信息,确定各计算系统中的技术参数,形成符合桥梁结构实际承载状况的分析检算系 统。最后,将分析检算系统和承载力、刚度计算系统相结合,计算得到一系列反映桥梁结构现有 承载力和刚度的评估参数,从而实现桥梁结构承载能力的快速评估。通过与实桥荷载试验数据的 对比分析表明,采用该方法计算得到的实桥挠度较实测值偏大,偏于保守,并且两者具有相同的 趋势,验证了该评估方法的安全性和可靠性。同时,以某现役预应力简支空心板桥为例,实现了 该桥的安全性综合评估,结果表明该桥的现有承载力和刚度较设计时折损较少,仍然满足现有承 载能力大于设计荷载效应的要求,满足安全运营的需求。     

基于频率校验系数快速评定桥梁结构承载力

提出一种基于频率校验系数的快速评定桥梁结构承载力的评定方法。建立频率校验系数与挠度校验系数之间的理论关系,并以173座样本桥梁分析结果对2个系数进行修正。结合静载试验评定结果,确定挠度校验系数的合理取值范围,按回归关系换算出相应的频率校验系数评定标准。结果表明,频率校验系数大于1.105时,结构承载力满足要求,并有一定安全储备;小于1.076时,结构承载力不足;频率校验系数介于两者之间时,结构承载力有待进一步评定。     

连续钢桥承载力检测研究

通过桥梁静载试验、模态测试以及ANSYS数值分析,对连续钢桥位移及承载力进行了验算分析。对桥梁在不同工况下应变、位移实测值与理论计算值进行对比,并计算桥梁校验系数。试验和数值计算结果表明,校验系数均小于1,说明该桥梁结构处于弹性工作阶段,结构动力特性良好,现阶段结构刚度与承载力均能满足设计要求,为今后大跨径钢箱梁的承载能力检测分析提供依据。     

某高速公路40m连续T梁受力性能分析

以承秦高速公路40m连续T梁为研究对象,计算分析了试验荷载作用下,结构的挠度和应力状况,结合静载试验,对结构的实际力学性能进行了分析研究。结果表明,该桥梁设计合理,受力性能良好,满足承载力要求。     

桥梁体外预应力加固的施工技术探讨

经济不断增长,交通得到了较快的发展,交通量不断增加,重型车辆投入使用比较多,对桥梁承载力提出较高的要求．但是,现阶段．我国很多桥梁不能满足现代交通的需要,出现老化和破损的问题,维修、加固桥梁成为必备的任务．体外预应力加固技术在桥梁加固中的应用比较广泛。应用体外预应力技术,能够增加结构刚度．降低结构的挠度．对结构几何形状、受力状态等进行调整,效果较为理想。     

共振法测试拱式体系动力特性分析

以重庆铜梁县珠宝大桥为例,采用共振法对拱桥主跨进行跑车和刹车动力试验,测定结构的动挠度、动应变等动力响应参数,用时域法和FFT分析桥梁的固有频率、阻尼比等模态参数,根据动力响应和模态参数进行桥梁承载能力评定,达到为桥梁结构计算提供一个合理依据的目的.     

共振法测试拱式体系动力特性分析

以重庆铜梁县珠宝大桥为例,采用共振法对拱桥主跨进行跑车和刹车动力试验,测定结构的动挠度、动应变等动力响应参数,用时域法和FFT分析桥梁的固有频率、阻尼比等模态参数,根据动力响应和模态参数进行桥梁承载能力评定,达到为桥梁结构计算提供一个合理依据的目的.     

569 t特载车辆通过七里沟桥实时监测及评定

以七里沟桥梁通行特载车辆的静、动载实时监测为例,介绍特载车辆通过桥梁时的监测方案制定及结构应变、挠度和沉降的监测方法。由实测数据分析可知,特载车辆通行时该桥的应变和挠度校验系数在同类桥校验系数的常值范围内,特载车辆通行后桥梁的动态参数基本不变,该桥承载力满足特载车辆通行的要求。     

基于广义正交域理论识别桥上移动载荷的方法研究

基于广义正交多项式理论,提出了一种基于广义正交域的桥上识别移动荷载的新方法,用广义正交多项式函数逼近桥梁挠度或应变,对逼近函数微分求得桥梁挠曲速度和加束这度,用最小二乘法由桥梁挠度及近似的挠曲速度和加速度识别桥梁的模态位移、模态速度和模态加速度,由梁的模态坐标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载。数值仿真及试验考核表明本方法具有良好的识别精度和抗噪声干扰能力。     

移动飞机荷载作用下滑行道桥的动力响应分析

针对飞机荷载的特点,以首都机场5号滑行道桥为例,用模态综合法分析了飞机与滑行道桥耦合系统的振动情况。采用4自由度飞机模型,在用有限元软件分析得到桥梁频率和振型的基础上,建立滑行道桥与飞机的振动时变方程,用逐步积分法解方程组得到了滑行道桥任意点的挠度时程曲线。结果表明,此方法能够较为准确的描述滑行道桥在飞机移动过程中的动态响应。     

考虑温度效应的简支梁桥损伤识别方法研究

基于模态频率的损伤识别方法得到了广泛的应用,而温度往往会掩盖桥梁损伤造成的模态参数变化.通过建立简支梁有限元模型,改变混凝土弹性模量进行模态分析,得出了温度和损伤作用下的简支梁模态频率.结合BP神经网络,对温度影响下的简支梁桥损伤进行了有效识别.     

刚架拱静载试验加载效率研究

以某刚架拱桥为背景,利用影响线法进行刚架拱静载试验,发现在主节点（L/4截面）附近内力和挠度加载效率存在差异,同时对比了同矢跨比的普通拱桥在L/4截面的内力和变形加载效率,结果表明以内力主控时刚架拱在主节点附近处挠度的加载效率需要增加测试工况来满足要求.     

桥梁挠度精密水准测量方法探讨

阐述了使用精密水准方法进行桥梁挠度测量的基本原理,结合工程实例比较了3种精密水准挠度观测方法的精度,证明了精密水准方法进行桥梁挠度测量的优点和实用价值.     

桥梁荷载横向分布系数计算方法

以主梁挠度横向分布规律来确定桥梁荷载横向分布,考虑了桥梁结构计算模态的固有频率、振型和模态质量,提出了一种适用于各种结构形式桥梁的荷载横向分布系数计算方法,即模态参数法.分别以一座有机玻璃模型试验桥梁和一座公路斜交T型桥梁为算例,介绍了桥梁荷载横向分布系数的计算步骤.计算结果表明:荷载横向分布系数的测量值与计算值最大误差为2.6%,因此,相比于传统的桥梁荷载横向分布系数计算方法,模态参数法减小了对桥梁结构进行分类和假定带来的误差,更具有通用性和准确性.     

列车荷载下桥上CRTS Ⅲ型板式无砟轨道挠曲力与位移

针对中国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道在运营阶段的受力变形问题, 以梁-板-轨相互作用原理为基础, 考虑钢轨、轨道板、自密实混凝土层及底座板等细部结构的空间尺寸与力学属性, 运用有限元法建立了高速铁路桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型; 计算了列车荷载作用下轨道及桥梁结构的挠曲力与位移, 分析了不同列车荷载作用长度、桥上扣件纵向阻力及墩台顶固定支座纵向刚度对挠曲力与位移的影响。研究结果表明: 在全桥加载情况下, 多跨简支梁桥上钢轨挠曲力在支座处表现为拉力, 跨中表现为压力, 大跨连续梁主桥上钢轨挠曲力在两侧边跨表现为拉力, 中间跨表现为压力, 单线加载时2种桥上有载侧钢轨挠曲力分别达到了38、53 kN, 约为双线加载时的1/2;轨道、桥梁结构纵向力与位移最大值不同时出现在同一工况下, 需要根据不同的检算部件选取最不利的列车荷载作用长度, 并将ZK活载中的集中力设置在跨中位置; 采用小阻力扣件可以改善钢轨受力与变形, 简支梁桥和连续梁桥上钢轨最大挠曲力分别减小了35%和22%, 钢轨纵向位移分别减小了7%和5%, 但轨板相对位移分别增大了26%和30%, 需加强观测以控制钢轨的爬行; 从轨道及桥梁结构的安全性与耐久性角度考虑, 建议将墩台顶纵向刚度控制在设计值的1.0~1.5倍范围内。      

桥梁挠度精密水准测量方法探讨

阐述了使用精密水准方法进行桥梁挠度测量的基本原理,结合工程实例比较了3种精密水准挠度观测方法的精度,证明了精密水准方法进行桥梁挠度测量的优点和实用价值.     

控制大跨PC梁桥长期下挠的综合举措研究

针对目前大跨度预应力混凝土(PC)梁桥在运营后出现腹板开裂和跨中持续下挠等病害,在总结预应力混凝土梁桥下挠成因的基础上,以在建的主跨为155 m江西泰和赣江公路大桥为例,采用有限元法从恒载零挠度、加大跨中梁高和临时斜拉索辅助施工等新举措出发与传统设计进行分析比较,研究各种因素对预应力混凝土梁桥长期下挠的影响。结果表明:恒载零挠度设计,或者恒载零挠度设计和加大跨中梁高的综合设计措施对控制大跨度预应力混凝土梁桥的长期下挠更有效。     

荷载作用下桥梁挠度可靠性评估模拟分析

为了更好地了解桥梁在不同荷载等级状态下的极限状态,通过运用改进的一次二阶矩计算方法进行桥梁挠度的可靠度模拟分析,并通过利用大型有限元AD INA软件进行模拟实验,以模拟所得的数据进行可靠性评估计算,为桥梁挠度的可靠性评估提供新思路和方法。