大跨度钢拱桥吊杆频率预估方法与实测验证

以国内某新建大跨度钢拱桥吊杆为对象,研究了吊杆频率估算方法,并通过现场实测频率进行了分析与验证。对比研究了通过频率估算经验公式、有限元分析得到的吊杆频率的差异,通过环境激励和强迫振动激励下的现场试验获得了实桥吊杆的频率值,并基于实测结果考察了频率估算方法的准确性。发现采用整体有限元模型计算吊杆振动频率有较好的精度,并基于实测数据拟合给出了吊杆顺桥向与横桥向1阶弯曲频率估算的支撑条件系数和欧拉临界荷载修正系数。     

连续刚构桥墩长度系数计算方法

本文根据有限元模型以及由欧拉公式推导出的桥墩长度系数计算公式,来计算连续刚构桥墩的桥墩长度系数,并分析了桥墩长度系数与桥墩墩顶水平抗推刚度及桥墩自身水平抗推刚度之间的关系;对于特殊桥梁还给出简化的计算方法。     

基于能量法的成桥阶段高墩计算长度系数分析

高墩在成桥阶段墩顶边界条件介于铰接和固结之间,其计算长度系数往往难以取定。现通过构造成桥阶段高墩的形函数,利用能量法求解刚性地基高桥墩成桥阶段的失稳力临界力,又通过欧拉公式求得其计算长度系数,并结合算例采用有限方法和能量法进行计算,对比分析两者计算结果。结果表明:在计算高墩计算长度时,需计入墩顶非理想边界的影响。此外,所推能量法公式计算结果同有限元程序接近,具有较高精度,可供设计参考使用。     

山区桥梁墩柱长度系数计算方法研究

桥墩的计算长度问题是山区高速公路桥梁设计中的难题。文中以某在建的高速公路桥梁为工程实例,分析探讨桥墩长度系数的计算方法,并介绍目前常用的通过欧拉公式推导长度系数的计算方法,再建立有限元模型进行结构屈曲分析,得到桥墩的计算长度系数。分析比较2种方法可知,结构有限元屈曲分析法能够更准确地考虑桥墩的边界条件及横向联系作用,计算精度更高。     

基于径向基神经网络的EPS助力控制方法研究

回顾了汽车助力转向系统的发展历程,并对电动助力转向（EPS）系统进行了分析。在总结前人研究方法的基础上,探索出一种基于径向基（RBF）神经网络的EPS助力特性研究,通过径向基神经网络的学习和训练,对理想的助力特性曲线进行了拟合和预测,得到了非常理想的新曲线。结果说明径向基神经网络在学习和预测方面的强大功能,以及应用此控制策略的有效性,对后续的研究、开发提供了一个很好的选择。     

基于径向基神经网络的EPS助力控制方法

回顾汽车助力转向系统的发展历程,并对电动助力转向(EPS)系统进行分析。在总结前人研究方法的基础上,探索出一种基于径向基(RBF)神经网络的EPS助力特性研究方法。通过径向基神经网络的学习和训练,对理想的助力特性曲线进行拟合和预测,得到非常理想的新曲线。学习的结果说明,径向基神经网络在学习和预测方面功能强大,应用此控制策略,对后续的研究提供了一个选择。     

适于整车路噪仿真分析的减震器建模研究

本文首先通过对减振器测试所得的频响函数进行数据处理与拟合,得到了减振器垂直方向的等效刚度、阻尼曲线;所得曲线可作为减振器有限元模型的数据输入.其次通过对减振器进行模态试验、仿真结果分析对比,调整了减振器有限元模型CBUSH单元的径向刚度,使仿真、试验结果趋于一致,保证了所建减振器有限元模型的有效性.通过上述试验、仿真分...     

基于二分法的车辆状态参数融合估计

为提高车辆状态参数估计的精度和可靠性,提出一种基于二分法的车辆状态参数融合估计方法。首先,设计了基于车辆3自由度动力学模型的扩展卡尔曼滤波算法和由数据驱动的径向基神经网络车辆状态参数估计算法。然后,为了进一步提高估计算法的可靠性和减小单一算法的估计误差,提出将模型驱动的估计算法和数据驱动的估计算法相补偿的融合估计方法,基于二分法设置扩展卡尔曼滤波和径向基神经网络估计结果的权重,利用估计算法的融合提高估计精度。最后通过MATLAB/Simulink与CarSim的联合仿真和实车在环试验对该融合方法的有效性进行了验证。结果表明,估计结果变化趋势与实际相符,所提出的融合算法的估计精度比单一扩展卡尔曼滤波算法和径向基神经网络算法有明显的提升。     

高墩桥梁桩基础计算长度研究

在桥梁工程中,墩、桩的计算长度问题一直是工程界没有定论的问题.以m法为基础,将桩的稳定分析与计算长度联系起来.通过欧拉公式,分析了桩径、埋深、土层抗力系数和墩高对摩擦桩计算长度的影响.结果表明,随着桩径、墩高的增加,摩擦桩计算长度增加;土层抗力系数对计算长度影响较小.最后给出了便于工程应用的摩擦桩计算长度系数表格.     

装配式梁桥双柱式圆形高墩计算长度系数参数分析

介绍了通过弹性稳定分析求得一阶临界失稳力,结合欧拉公式计算装配式梁桥高墩计算长度系数的方法;并根据此方法分析了高墩在施工阶段的计算长度系数;通过参数分析研究了双柱式高墩与墩身自重、非理想边界条件、墩高及墩径之间的关系。结果表明:墩身自重、非理想边界条件、墩高和墩径对高墩计算长度系数有较大影响。计算长度系数不能仅由固定值代表,而应该根据墩柱的具体情况,结合墩柱特定条件分析。     

简支梁桥的高墩计算长度分析

高墩简支梁桥的计算长度问题在工程界一直没有定论。本文从高墩稳定的角度出发,运用有限元软件以及压杆的欧拉临界公式,推导出桥墩的计算长度,据此可以更加准确的进行高墩的承载力和稳定性设计。     

基于瑞利-李兹法的桥墩一类稳定解析与应用研究

经典欧拉公式研究出单杆在一般支撑下的临界轴力,但应用于桥墩一类稳定计算时存在难以考虑墩身自重和确定自由长度等问题;工程设计时常采用有限元软件计算结构稳定性,在确定桥墩构造时需多次试算,使用不便,且缺乏理论判断,设计结构未必最优。文章基于瑞利-李兹法解析理论,研究各类梁式桥墩受力体系,考虑墩身自重及墩顶反力,推导出墩柱稳定计算理论公式。对于复杂的双薄壁墩公式,研究各参数对计算结果的影响,得出实用的简化公式,也为双薄壁墩合理化设计提供理论依据。基于瑞利-李兹法推导的稳定计算公式拓展了经典欧拉公式,通过实例对比,进一步验证该公式计算精度高,使用方便,满足工程设计要求,对桥梁工程设计有较强的应用性。     

长柱偏心距增大系数及有侧移时的计算长度确定

现行桥梁规范中长柱偏心距增大系数及其计算长度的规定较为单一,文中采用有限元程序,考虑结构的双重非线性,通过数值模拟计算了常规约束下独立长柱的偏心距增大系数及柱发生侧移后的计算长度,并分别将偏心距增大系数的有限元解与现行桥梁规范简化公式解比较,将计算长度的有限元解与欧美规范、所推公式的计算结果比较。结果表明:偏心距增大系数的有限元解均小于桥规的规范解,一端固结一端铰接与两端固结的长柱发生侧移后计算长度有增大趋势,分别大于常规约束下构件的0.7L和0.5L。长柱发生侧移后计算长度与美国桥梁规范、欧洲规范及所推公式计算结果相近,与美国建筑规范相差较大。所推公式对于有侧移长柱的计算长度有一定的适用性。     

大跨连续刚构桥高墩有效计算长度研究

为研究大跨连续刚构桥的双肢薄壁高墩有效计算长度,以某三跨预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,利用ANSYS建立其初始空间三维有限元模型,通过结构整体稳定分析得到构件临界荷载,再由欧拉公式反推桥墩有效计算长度。根据全桥失稳模态分析结果提出了双肢墩有效计算长度简化模型,据此对悬臂施工大跨度连续刚构桥的高墩有效计算长度进行了系统性研究。结果表明,施工和成桥阶段的高墩横桥向有效计算长度系数均可取值2.0;高墩纵桥向有效长度系数可根据本文提出的建议值查表插值取用。     

利用MATLAB拟合土-水特征曲线经验模型的研究

土-水特征曲线是描述非饱和土特性的一个关键性曲线,在道基健康监测中十分重要。为了研究在实际机场道基健康状态监测中利用不同的经验模型对土-水特征曲线的拟合效果,文中对成都天府国际机场填挖交界区域重点监测断面道基通过采集地基基质吸力与体积含水率等数据,基于MATLAB内置函数lsqcurvefit对常用经验模型Van Genuchten模型、Gardner模型、Fredlund-Xing模型和Brooks-Corey模型进行该区域土-水特征曲线拟合,测算各模型的拟合曲线系数并对比其拟合效果。结果表明,Van Genuchten模型与Fredlund-Xing模型拟合精度较高,可用于实际机场道基健康状态监测。     

火灾工况下公路隧道通风智能控制模型研究

为研究公路隧道火灾工况下的智能通风控制方法,以某隧道右线为研究对象,进行如下研究：1)探索RBF神经网络模型的适用性、网络组成与训练过程,并结合工程实例通过经验公式得到火灾规模与临界风速的关系;2)计算获取51组随机工况下不同火灾发生规模、火灾发生位置、隧道交通量下的风机开启台数数据;3)利用径向基RBF(Radial Basis Function)神经网络算法进行模型训练,共设置30组训练数据与21组检验数据进行预测精度验证。工程实例预测结果表明：1) RBF神经网络算法训练组与检验组的相对误差分别为4.6%与8.7%,预测精度在预设阈值范围内;2)构建的火灾工况下,公路隧道风机智能控制模型有助于提升公路隧道营运期安全水平。     

超高墩大跨连续刚构整幅双主墩计算长度系数的取值研究

计算长度是受压构件承载力计算的一个重要参数。但对于规范采用的简化设计方法,构件是单独进行分析的,脱离了原来整体结构环境的约束,不能满足桥墩计算的实际需要。瓦厂特大桥主桥采用整幅双主墩,通过设置横撑将左、右幅连成一体,整体刚度较大,通过建立空间有限元压杆模型得出构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近工程实际情况的数值,对同类桥梁具有一定的指导意义。     

地铁隧道施工地表沉降槽宽度系数取值研究

Peck公式广泛用于地铁隧道施工地表沉降计算,沉降槽宽度系数(i)是该公式的主要参数之一。目前各类沉降槽宽度系数(i)计算式多为现场实测数据或室内试验数据拟合求出,不能理论地反映出沉降槽宽度系数(i)与隧道埋深、地层土的性质、隧道半径的关系。从地表沉降曲线变形规律出发,假定地层在沉降曲线拐点处稳定状态发生变化,提出土体破坏剪切面通过沉降曲线的拐点的观点,基于太沙基极限平衡原理,求出了地表沉降槽宽度系数(i)计算式。两组工程实例的实测数据与计算沉降曲线的对比表明实测数据与预测结果吻合良好,误差较小,验证了提出的沉降槽宽度系数(i)计算式的准确性和适用性。     

基于BP神经网络的桥梁有限元模型修正

为了提高桥梁检测中对于桥梁健康状况评定的准确性,为桥梁的加固设计与长期健康监控提供依据。本文建立了用于修正桥梁有限元模型参数的BP神经网络程序,该BP神经网络程序利用了MATLAB软件实现,通过使用MIDAS CIVIL软件建立原始模型并将计算所得到的不同修正参数组合下的挠度计算值作为样本,对神经网络进行训练并对修正参数的实际值进行预测。由实测挠度值、修正前计算挠度值与修正后计算挠度值对比分析的结果可知,修改后的桥梁有限元模型挠度计算值介于实测值与修正前桥梁有限元模型计算值之间,修正后的相对差值大多小于10%,是原来相对差值的一半左右。BP神经网络对于修正参数的预测准确度高,桥梁有限元模型的精确性得到了提高。本文使用的桥梁有限元修正方法简单可靠,计算效率高,易于在工程实践中实现,为桥梁有限元模型的修正提供参考。     

基于机器学习的RC简支梁桥运维期承载力评估方法

首先分析了材料性能对桥梁承载力的影响，并采用有限元方法扩大既有桥梁数据，建立相应的数据库。然后，通过MATLAB建立BP神经网络模型对数据库进行训练完成桥梁承载力权重系数估算，并构建神经网络预测模型实现承载力预测，通过对比验证预测模型的准确性。最后，研究利用BIM二次开发研发桥梁承载力评估与预测系统。结果表明，随着桥梁使用年限的增长，钢筋对桥梁承载力的贡献相较于混凝土而言明显降低，材料退化对抗弯承载力影响最大；桥梁配筋面积对抗弯、抗剪承载力影响最大；当数据库的数据较少且预测精度要求较高时，采用多层隐藏层神经网络预测模型更有效；当数据库的数据庞大且预测精度要求不高时，采用GA-BP神经网络预测模型更有效。