预应力效应对桥梁振动特性的影响

通过对预应力梁桥自振频率分析,揭示桥梁刚度或质量分布导致桥梁结构自由振动频率发生变化。总结桥梁的无阻尼自由振动计算式,实现自由振动频率和振型的求解,为结构的振动特性分析提供依据。     

基于拉普拉斯变换法的简支梁桥振动频率研究

结构振动频率是动力特性的重要指标，反映了结构的整体刚度、组成体系和质量分布等。在桥梁的动载试验中，对于刚度较大的桥型通常需要使用激励法获得其振动频率，而跑车和跳车试验是主要的激励方式。利用拉普拉斯变换，通过多点叠加法，考虑激励源质量并获得了车重在不同位置时的简支梁桥振动频率理论解。结果表明，车重对简支梁桥的振动频率的影响不可忽略，车辆移动过程中，桥梁振动频率从跨中向支座两端逐渐增大。以动载试验中常用的三轴加载车为例，利用有限元法对比验证了方法的正确性，提出的方法可应用于桥梁振动测试。     

某钢桁架人行桥自振特性测试及振动控制研究

对某振感较大的钢桁架人行桥进行了自振特性测试,并利用有限元分析软件Midas Civil建立桥梁结构的空间分析模型,通过基于实测数据的模态分析结果与理论分析结果的比较,确定桥梁结构的刚度和自振频率是否满足规范要求,并对桥梁上部结构进行改造,通过增加结构刚度来改善桥梁的自振频率和振动特性,为此类桥梁类似问题的解决提供参考。     

既有连续梁结构的动力荷载试验分析

随着汽车载重量和车流量的增加,为了保证桥梁结构的安全性,定期桥梁检查必不可少。拟采用动力荷载试验的手段,运用振动测试系统,采集环境激励作用下桥面竖向振动的加速度响应信号,并分析计算桥梁主体结构竖向振动的固有频率。结果表明:左幅桥实测频率小于右幅桥实测频率,右幅桥动力性能相对左幅桥较好且与静载试验结果相匹配,较好地反映了桥梁的实际状况。     

浅析某立交桥振动舒适性评价

通过对某立交桥进行动载试验,测定该桥结构的自振频率及振动加速度,并与理论计算的结果及相应规范的要求进行比较,通过限制动力响应值法对该桥进行舒适性评价。并通过避开敏感频率法改善桥梁频率,从而达到改善桥梁振动舒适性。     

芜湖长江大桥连续板桁结合梁的动力特性研究

简要论述了振动模态分析方法,并指出有限元分析模型在结构整体监测中的重要性。根据芜湖长江大桥连续板桁结合梁的结构特点,建立了桥梁的三维空间有限元分析模型,然后采用ANSYS有限元分析程序对大桥的动力特性进行了分析,获得了连续梁桥的自振频率和振型;并与实测结果进行了对比。     

在役混凝土桥梁承载力判定和损伤评估研究

介绍了在役混凝土梁桥的振动理论、桥梁承载力判定和损伤评估方法。并结合现场实测讨论了混凝土桥梁可靠性检测。通过静、动荷载试验得到桥梁结构的频率等动力特性。对在役钢筋混凝土桥承载力判定方法进行了实践应用,对同类型桥梁的检测评估及加固具有重要的指导意义。     

列车荷载作用下矮塔斜拉桥索梁振动的相关性

为探讨不同列车速度下矮塔斜拉桥斜拉索振动与桥梁整体振动之间的相关性,基于列车-线路-桥梁耦合振动理论与动力学模型,以某主跨115 m+95 m的铁路矮塔斜拉桥为工程背景,考虑斜拉索与桥梁整体结构之间的相互作用,通过数值积分得到梁体、桥塔振动响应以及斜拉索局部振动响应.结果表明:列车荷载作用下索梁振动相关性问题实质上是一个能量传递过程,当拉索端点位移激励频率与其自振频率接近时,能量易于在索梁间传递;当列车以225~350 km/h的设计时速通过桥梁、列车荷载的激励频率与斜拉索自振频率接近时,斜拉索在外激励作用下会产生共振,但共振幅值不大(斜拉索局部振动幅值小于3 mm).      

铁路钢桁梁加固方案对比研究

针对既有铁路钢桁梁桥原有设计方案刚度不足的问题,提出了三种可行的加固设计方案。采用有限元软件MIDAS建立了加固前后桥梁结构空间振动分析模型并进行了动力模态分析,通过对比分析加固前后桥梁结构的自振频率变化及列车移动活载作用下桥梁结构动力挠度,对比验证了三种加固方案的有效性,并给出了实际工程推荐方案。     

结构参数变化对自锚式悬索桥动力性能的影响分析

桥梁的振动特性是分析结构动荷载行为的基础,它能体现结构的质量分布情况及抵抗弹性变形的能力,是吊桥分析振动响应、抗风与抗震设计的基础。以唐山湾跨海大桥为工程背景,利用有限元分析软件Midas/Civi对影响自锚式悬索桥动力性能的结构参数进行模拟分析。认为:(1)垂跨比及主缆抗拉刚度对反对称竖弯及对称竖弯频率影响较大,对横弯频率及扭转频率影响较小。(2)恒载集度对自锚式吊桥整体特征振型频率的影响大于主梁抗弯刚度。(3)拉索抗拉刚度及桥塔抗弯刚度的变化对自锚式悬索桥结构的各阶特征振型频率影响较小。研究结论可为自锚式悬索桥优化设计及理论研究提供参考。     

基于不同残差的桥梁结构模型修正

由于建模和分析过程中的众多不确定因素,有限元分析预测的响应与实际结构响应不可避免地存在偏差,因此必须对有限元模型进行修正.文中提出了一种基于不同残差的桥梁结构模型修正方法,介绍了频率残差和振型残差的概念,目标甬数的确定和设计参数的选择方法.对一根简支梁进行了仿真分析,结果表明该方法简单可行.基于振动测试数据,对一个桥梁工程实例进行模型修正,修正后的桥梁有限元模型的动力特性更加趋近现场振动测试值.     

单肋斜撑钢管混凝土拱桥动力特性分析

单肋斜撑钢管混凝土拱桥是近年来出现的一种新型桥梁,以广梧高速双凤至平台段K111＋495跨线桥为例,采用ANSYS有限元软件,对该桥的振动频率及振型进行了分析,讨论了拱肋抗压、抗弯刚度对其动力特性的影响,并就行人舒适性问题进行了探讨．结果表明：该桥面外刚度相对较小,在桥梁振动中首先出现拱肋面外对称侧弯,桥梁前10阶振型中有4阶为拱肋的面外振动;桥梁拱肋面外自振基频小于桥梁整体竖向自振基频,说明桥梁拱肋面外刚度与全桥竖向刚度相差较大;桥梁的扭转频率出现在第5阶,说明结构的抗扭刚度较大,容易满足刚度要求;改变拱肋抗压刚度对于桥梁各阶振型频率影响极小,而改变拱肋抗弯刚度则对各阶振型频率有一定的影响;但拱肋抗弯、抗压刚度的变化均不会影响该桥的振型;本桥的一阶竖向频率为2．111Hz,舒适性指标不满足国际上CEB（1993）,SIA（1989）,“立体横断施设技术基准·同解说”（1979）,对行人舒适性有一定的影响,值得注意．     

基于振动监测的桥梁结构损伤识别方法研究

桥梁结构损伤识别是桥梁结构安全监测系统的核心,结构振动模态的变化能够直接反应桥梁结构损伤的程度,分析提出基于结构振动模态变化率作为桥梁结构损伤识别指标,从而识别结构的损伤程度以及损伤位置。     

简支梁桥有载频率分析

根据桥梁固有频率的定义求解桥梁振动微分方程，给出了列车荷载作用下简支梁桥有载频率的解析表达式．研究表明，桥梁有载频率与其上作用车辆的简化模型、过桥车辆数、行车速度以及桥梁跨度等有关：1辆车简化为4个或2个轮对时，桥梁有载频率很接近，比较符合实际情况；车辆总长超过桥梁跨度时，桥梁有载频率呈稳定的周期性变化；桥梁有载频率随时间变化，与车辆在桥上的位置有关，且行车速度越快，频率变化越快。     

混编或空载货车通过中等跨度桥梁横向振动机理分析

通过对现场实测桥梁（中等跨度上承式及半穿式钢桁梁）振动波形的分析，探讨了混编列车通过桥梁发展脱轨事故的原因。提出当车速为６０～７０ｋｍ／ｈ时，带有磨耗型踏面的空载货车横向蛇行振动频率为１．５～２．９Ｈｚ，与桥梁带截横向自振频率相符，引起共振。     

开县赵家大桥振动特性研究

桥梁在车辆作用下的振动是一种多因造成的振动,与桥梁动力特性、车辆特性、车速、车-桥耦合作用、桥面平整度等诸多因素有关。通过对导致赵家大桥冲击振动的实测数据的系统分析和研究,结果表明:车辆冲击对于非特大跨桥梁,当车速在10~20 km/h时对桥跨会造成更多的动响应,冲击系数峰值出现在10~20 km/h;当大桥的自振频率与试验用三轴车自振频率相接近时,即使在桥面平整度良好的情况下,车-桥频率耦合振动也容易导致冲击振动异常。汽车冲击振动异常的影响因素众多,而多种因素的联合作用是导致大桥异常振动的决定性因素,这种联合作用效应不是各因素简单的加权关系,当多种条件处于耦合匹配状态时,会使冲击系数成倍的增大。     

从结构设计的角度分析桥头跳车的影响和防治

桥头跳车对桥梁的振动影响,通过分析得知其结果会导致桥梁结构冲击系数增大,为了有效控制这种影响,本文在桥梁设计、搭板设计、软基沉降等方面加以阐述防治桥头跳车的相关措施。     

独柱大悬臂盖梁和双柱墩式高架桥动力性能对比研究

应用梁格法,以独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩高架桥为例进行仿真分析,并结合荷载试验从自振频率、振幅和冲击系数三个方面对独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩桥梁的动力特性进行对比分析。研究结果表明：独柱大悬臂盖梁桥梁发生横向振动时,会产生相应的扭转模态,双柱墩可明显增强桥梁的横向刚度;独柱大悬臂盖梁结构在一定程度上削弱了全桥的动力性能。     

高架轨道结构振动特性分析

目前高架轨道是城市轨道交通的主要结构型式之一,为分析其结构振动特性,通过建立高架轨道垂向振动解析梁模型和有限元模型,采用动柔度法计算高架桥速度导纳和轨道速度导纳,并分别考虑桥梁支座刚度、桥梁截面形状对高架桥振动的影响以及高架桥基础和扣件刚度对轨道结构振动的影响。结果表明,桥梁支座刚度和截面形状在低频段对高架桥的振动有较大的影响,在高频段影响较小;高架桥结构对轨道的振动在20 Hz以下有明显的影响,在20 Hz以上基本没有影响;提高扣件刚度有利于减小轨道的竖向振动,但同时增大了轨道的固有频率。     

磁浮列车单铁悬浮车桥耦合振动分析

为研究单铁悬浮车桥耦合振动,将悬浮控制系统、车辆结构、弹性轨道梁及桥梁安装系统作为整体系统,建立整体系统的磁浮列车的悬浮控制-弹性桥梁-机械结构垂向耦合振动模型,以不同频率的外力激扰模拟磁浮列车不同的速度下对桥梁的作用,分析了不同梁型在整体系统耦合条件下的跨中挠度与振动加速度的变化。研究结果表明:单铁悬浮稳定后,简支梁跨中挠度约为两跨连续梁悬浮处挠度的2.5倍;以200km.h-1车速通过桥梁时其挠度略小于400km.h-1车速通过工况,但前者再次达到稳定状态所需时间约为后者的1/3;车辆以相同速度通过桥梁时,连续梁悬浮处跨中挠度约为简支梁的40%,且前者振动加速度小于后者;仿真过程中桥梁安装临界刚度范围为(5.5～6.5)×107 N.m-1;两跨连续梁动力学性能较简支梁更为优秀。