基于Volterra级数的大跨桥梁涡激力内核参数识别方法

Volterra级数具备多重卷积积分格式,理论上可通过无限阶次展开近似任意非线性系统,较适用于模拟气动力的非线性特性及记忆效应;其关键是准确获得反映流体—结构耦合关系的气动力内核项（结构运动与气动力间传递函数）。针对Volterra级数用于桥梁断面涡激力模拟的内核参数识别问题,以典型桥梁断面为例,对Volterra模型非线性最高阶次、气动力记忆持续时长等影响因素进行研究,提出便于实际操作的桥梁断面涡激力内核参数识别方法,并从时域、频域、相空间层面对识别结果的准确性进行验证。     

高速列车荷载作用下仰拱对隧道整体动力特性的影响分析

仰拱作为隧道衬砌的重要组成部分,其设置对改善隧道结构受力状况,提高隧道结构的整体稳定性都非常重要。但在列车激振荷载作用下,仰拱在隧道整体结构中所发挥的作用还需要进一步研究。文章通过数值分析方法,从动力学角度对仰拱在高速铁路隧道列车振动响应中的作用和影响进行了探讨;比较了不同仰拱形式下隧道结构各控制点的动力学特性及衬砌和围岩受力特性,可为隧道仰拱设置中综合考虑动静力影响提供参考。     

铁路大跨度钢管砼提篮拱桥车桥耦合振动分析

文章运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法,建立列车与桥梁的耦合振动模型和时变系统空间振动方程,对主跨380m的钢管混凝土提篮拱桥进行了车桥耦合振动分析,并对桥梁横、竖向位移,车辆脱轨系数、轮重减载率和Sperling指标进行了分析和评价,结果均满足我国相关规定要求,为桥梁设计提供参考。     

新型钢板组合梁桥车桥耦合振动分析

为研究新型钢板组合梁桥车桥耦合振动特性及行车舒适性,文章对某高速公路上典型的新型钢板组合梁桥进行跑车数值模拟,基于车轮与桥面接触点位移协调关系进行了车桥耦合振动分析,研究了路面不平整度、车速和阻尼比对桥梁的挠度、冲击系数和行车舒适度的影响。研究结果表明:该桥行车舒适性评价满足规范要求,行车速度对桥梁结构响应影响不大,路面不平整度越小和阻尼比越大,结构响应和冲击系数越小。     

钢-混组合箱梁的车桥耦合振动影响分析

随着对于钢-混组合箱梁结构研究的深入开展,其在车辆荷载作用下的车桥振动响应问题也备受关注。不同截面形式对其车-桥相互作用性能有着较大影响。文章基于模态综合法的原理,建立两种不同截面形式的钢-混组合箱梁的动力计算模型,并对其动力特性进行了比较分析,结果表明：双车响应大致为单车响应的两倍,说明不同车辆荷载作用下桥梁的反应是线性的,为以后此类桥梁的设计提供参考。     

立管涡激振动抑制装置海上试验

深水立管在水流的作用下容易产生涡激振动,会加速立管的疲劳破坏,需要采取适当的措施抑制深水立管涡激振动,采用涡激振动抑制装置是一种有效的措施。涡激振动抑制装置的抑制效率需通过试验进行验证,而全尺寸的海上试验能够最大限度地模拟实际立管的各项性能。针对涡激振动抑制装置的抑制效率进行了全尺寸的海上试验模拟,采用了国际上先进的监测装置,试验顺利激出3阶模态涡激振动响应数据,试验结果表明抑制装置的抑制效率达到80%以上。     

多轴车桥耦合振动模型的Fourier级数求解方法分析

文章以某高速公路40m简支T梁为研究对象,基于结构动力学原理推导了多轴车桥耦合振动系统的系统振动微分方程,并求解出微分方程时变激振力的Fourier级数表达式,同时基于模态叠加法得出结构动力响应的解析表达式,对该简支T梁在不同过桥车速、不同车辆车轴布置以及不同车辆车轴超重情况下的结构动力响应进行参数分析。     

静力荷载下斜腿刚架桥的受力特性分析

为探究静力荷载作用下斜腿刚架桥的受力变化特性,保证斜腿刚架桥结构设计的安全性能,本文以变截面箱梁斜腿刚架桥为研究对象,主要采用Midas有限元分析法,建立桥梁结构整体模型,计算了自重、二期恒载、收缩徐变、整体升温、整体降温、桥面升温、桥面降温和制动力等多种静力荷载作用下斜腿刚架桥主梁的弯矩、剪力和轴力,并根据计算结果研究分析了斜腿刚架桥主梁内力在各静力荷载作用下的变化情况。研究结果表明：该斜腿刚架桥的边跨跨中主要以弯剪为主,斜腿支点处和中跨跨中主要以弯压为主;根据桥梁受力特性,各截面的控制工况主要以自重、二期恒载和收缩徐变为主;制动力对主梁弯矩、剪力和轴力的影响很小。研究成果可为同类型桥梁结构设计提供数据参考。     

桥墩变位对预应力混凝土刚构连续T梁桥受力性能的影响分析

结合环境振动测试和精细有限元模型,对一座桥墩变位的3×40m预应力混凝土刚构连续T梁桥的受力性能进行了分析。首先,介绍了该桥概况以及由于施工导致的桥墩变位情况。其次,在环境振动测试的基础上,建立能反映当前状况的基准有限元模型。最后,对该桥的正常使用性能进行了评估,并分析了桥墩偏位发展对桥梁受力性能的影响。结果表明,当前状态下桥梁能够满足正常使用性能,但当扭转偏位达到0.2°时,将引起主梁开裂。     

大跨高低塔斜拉桥桥塔抗风性能试验研究

为研讨大跨径斜拉桥桥塔的抗风性能,文章以某大跨度斜拉桥为研究背景,对高桥塔进行有限元动力特性分析,并制作了缩尺比为1∶100的桥塔气动弹性模型,在模拟的均匀流、紊流场中进行风洞试验。研究表明：桥塔在0°～60°风向角下未出现涡振,在75°和90°风向角下出现小幅顺桥向涡振和扭转涡振;桥塔在各风向角下未出现明显的抖振和驰振响应。该研究可为桥塔裸塔状态的抗风性能研究提供参考。     

既有跨海桥梁增设风障方案分析

以平潭海峡大桥为研究对象,通过数值风洞技术研究了双幅桥梁的桥面风环境,采用概率性评价方法对风障实施效果进行了评价,对主梁典型断面的气动力三分力系数进行了研究,并对增设风障后的桥梁结构进行了结构验算,结果表明：采用推荐挡风率40%的风障方案,可以大大改善桥面行车风环境,显著提高大桥风天行车安全水平及风天的通行效率,增设风障后平潭海峡大桥主桥及引桥下部结构受力验算满足规范要求,可为同类桥梁设计提供参考。     

基于BP神经网络的车桥耦合加速度预测及行车舒适度评价分析

随着大跨桥梁建设力度的加大,桥梁在车辆荷载作用下的振动特性以及行车舒适性的研究引起关注。针对现有桥梁车桥耦合振动的数值分析和理论研究较为复杂的问题,文章基于BP神经网络提出了桥梁车桥耦合振动加速度预测方法,并以某连续刚构桥为例,计算并预测分析了桥梁和车辆的加速度信息,同时结合车辆加速度预测结果对该桥进行了行车舒适度评价。分析结果表明,该方法具有简单、有效和灵活的显著特点,同时该方法计算精度较高,桥梁加速度均方根和最大值与数值方法相对误差分别为1.43%和0.96%,车辆加速度相对误差分别为1.18%和3.08%,能较好地替代车桥耦合数值分析结果,并且预测值可进一步用于桥梁行车舒适度评价。     

基于ANSYS和SIMPACK的齿轮副激励对箱体的振动响应分析

齿轮箱体是列车的不可或缺的装置,在服役时受到齿轮啮合的激振作用。文章为分析齿轮箱体在齿轮副激励时的响应特点,使用SIMPACK及ANSYS软件建立得到带刚性和柔性两种箱体下的整车模型,在两种不同速度工况下对箱体振动特性进行仿真及响应分析。结果表明,200 km/h工况的振动加速度比300 km/h工况下的振动加速度大,这是因为此工况下齿轮副啮合频率为1 634 Hz,而柔性箱体在十阶模态下为1 667 Hz.共振现象导致振动加速度偏大。     

基于桥面不平的车桥耦合振动分析

文章推导了车辆模型和桥梁的振动平衡方程,利用三角级数法得到桥面的不平度序列,并以某简支梁为例,采用NEWMARK法分析了桥面不平度和车辆速度对桥梁动力响应的影响。     

刚构—连续组合桥上部主梁应力复核计算

根据设计图纸相关参数,结合施工节段划分,利用桥梁专业软件对某连续梁桥上部主梁在承载力极限状态和正常使用极限状态下的应力进行复核计算,从而判断上部主梁设计的安全性和合理性,并为后续此类桥梁设计及验算提供参考依据。     

车桥耦合模型研究

文章推导了简支梁桥在移动荷载、移动刚体和弹簧质量块三种简化车辆模型作用下的车辆-桥梁系统振动微分方程,编制了基于龙格-库塔法的车桥耦合分析程序,并结合算例比较分析了简支梁桥在三种不同车辆简化模型作用下的动力响应。     

压力管道振动分析

通过对压力管道系统振动数学模型及振动方程的理论分析研究,得出要改变其管线系统的振动特性,可从激振力和质量、阻尼、刚度等方面考虑的结论。分析了引起管道振动的各方面的具体原因,并提出了相应的消除压力管道各种振动的有效措施,为在设计、安装压力管路时尽量减小振动影响提供了参考。     

洋流作用下水中悬浮隧道失稳判据的研究

根据水下悬浮隧道的主要特征,将水下悬浮隧道管段简化为两端简支梁力学模型.从水中悬浮隧道受力状态分析,推导了圆形截面形式悬浮隧道在涡激力作用下,做垂直于来流方向振动的微分方程.采用平均法对振动微分方程求解,得到了悬浮隧道在定常流状态下的幅频关系.建立定常振幅失稳的双尖点突变模型,导出了其失稳判据.根据失稳判据确定了在其他条件不变的情况下洋流的临界流速.研究结果表明,水下悬浮隧道的失稳不仅取决于洋流速度和涡泄频率,而且还与悬浮隧道结构尺寸、材料性质等有关.     

软土地基对钻孔灌注桩质量的影响控制

同三沿海高速公路宁波段在桥梁钻孔灌注桩实践中,采用"波速瞬态激振"对桩进行的大范围检测结果表明,在常规施工工艺操作情况下,软土地基对钻孔灌注桩质量仍有一定影响.     

轨道交通振动特性和振动源强取值的试验研究

对同一地铁线路的4处不同断面进行了现场测试,得出不同速度条件下的振动实测源强,并分析了振动传播规律。结果表明:振动源强受到地质断面的影响,地质类型是影响振动源强大小的重要因素。B型列车80 km/h的道床边的实测振动值为84.8 dB,115 km/h的道床边的实测振动值为89.7 dB;就道床和隧道壁处的振动值而言,80~200Hz的贡献值比4~80 Hz的要大;实际工作中要重点考虑针对低频段4~80 Hz的减振措施的有效性。