大跨斜拉桥悬臂施工期抗风措施性能实测研究

以在建的某座大桥为背景,对其"下拉索+TMD"的施工期抗风措施性能进行实测。在对抗风措施方案进行动力特性分析的基础上,通过东华动态信号测试分析系统和加速度传感器来获取实测数据,分别采用桥面吊车横桥向紧急制动和人工激励TMD两种方式来激励桥梁,使其产生横桥向振动,实测桥梁结构的横向振动频率和阻尼比;采用环境激励来测试主梁竖向振动响应,识别其竖向振动频率。通过对比实桥加抗风措施前后阻尼比及频率的变化来对大桥施工时抗风措施的减振效果进行评估。结果表明:"下拉索+TMD"的施工抗风措施对高墩大跨度斜拉桥悬臂施工期的风振控制效果明显,可有效降低桥梁结构风致振动响应。     

运营状态下杨浦大桥模态试验与状态评估方法研究

利用频域一空间域分解法,建立桥梁运行模态识别方法.该方法对桥梁在实际运行状态下车辆激励的响应测量数据进行无偏功率谱估计;然后采用奇异值分解技术,将随机响应数据空间分解成信号和噪声2个子空间,得出模态指示函数;并利用空间模态滤波技术分离出单一模态,准确识别出桥梁结构的模态参数.通过对杨浦大桥进行动力试验,测试桥梁在环境激励下的振动信息,采用该方法分析得到桥梁结构的动力参数,并与有限元计算结果相对比,有效实现了对桥梁结构整体状态和工作性能的评估.     

斜拉桥桥面振动测试与分析

介绍了长沙湘江北大桥斜拉桥桥面振动测试的原理、方案与测试结果,探讨了用自由衰减振动信号和谱分析识别桥面振动参数等问题。提出的用自由衰减振动信号和谱分析识别桥面振动参数的方法,为大型桥梁的振动测试提供了一条简便可靠的途径.     

桥梁动力测试及舒适性评价研究

本文通过对某先简支后连续钢混组合梁动力测试,发现桥梁制动试验时人明显感觉梁体水平晃动厉害,文中通过测试对该现象产生原因进行了分析,并对桥梁舒适性评价进行了研究,研究结果表明该桥顺桥向振动处于人体容易感受到频域范围,目前桥梁顺桥向振幅值最大值不超过3mm,且桥梁顺桥向阻尼比较大,刹车后桥梁纵向能够立即消能,伸缩缝工作均正常,表明该振动对桥梁安全运营影响不大,目前规范关于梁桥振动研究和评价指标较少,本文所采用的评价方法可为同类桥梁作参考。     

基于预紧弹簧系统的桥梁挠度冲击系数量测方法

为了提高桥梁挠度及冲击系数测试的稳定性,在传统悬锤法基础上,基于弹簧预紧效应,提出了预紧弹簧法。首先依据车-桥耦合振动理论,以简支梁桥为对象推导了车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动方程,进行了室内试验和系统数值验证;在此基础上分别建立了车辆-桥梁-悬锤系统和车辆-桥梁-预紧弹簧系统的有限元模型,利用数值解法分析了横向风荷载对悬锤法和预紧弹簧法测量主梁挠度及冲击系数的影响;根据建立的车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动系统,研究了影响该方法精度的关键性因素,并给出系统参数选型优化经验公式。最后,以一座30 m预制装配式简支箱梁桥为例,在随机车载激励下,进行支架法、悬锤法和预紧弹簧法3种方法的对比试验。研究结果表明：预紧弹簧法与传统悬锤法相比,冲击系数受风荷载影响较小;无风环境下,预紧弹簧法易受铁丝抗拉刚度、弹簧刚度和悬挂长度的影响,而与初始预紧力值无关;通过合理选用参数,预紧弹簧法能够实现主梁与系统同相位振动;工程实例表明该方法与支架法挠度冲击系数平均误差为6.1%,精度高于悬锤法测量结果,该方法也可为桥梁结构静动载大位移测试提供借鉴。     

单索面低塔斜拉板桁组合公铁两用桥地震响应分析

建立了郑州黄河公铁两用大桥主桥第一联单索面低塔斜拉板桁组合桥的三维有限元计算模型,对该桥梁进行了自振特性分析,在此基础上进行该桥的地震响应研究,对比分析了一致激励下和考虑行波效应非一致激励下的桥梁地震时程响应的差异。计算结果表明,与竖向刚度相比,该桥梁的横桥向刚度相对弱了一些,桥梁第一振型为横桥向弯曲振动;行波效应对桥梁地震响应的影响较大;当地震波峰值加速度不超过0.15 g时,该桥梁的抗震安全性是可以得到保证的。     

基于桥梁单元刚度损伤识别的新型间接量测方法研究

基于移动车辆在桥梁上运行来测试桥梁基频的间接量测法已经获得实桥的验证，提出一种新型间接量测法，该方法有别于牵引车拖动测试车辆一直运行并同步采集信号的传统间接量测方式，需牵引车同时拖动固定间距的前、后2辆测试车辆前行，并在固定点静止采集少许时间后，继续重复操作至测试车辆通行整跨桥梁，利用测试车辆上采集的信号，计算整跨桥梁的传递率矩阵，然后利用奇异值分解识别出桥梁的第1阶模态，进而利用改进的直接刚度法计算桥梁单元弯曲刚度，并进行损伤识别。首先从理论上说明该方法的可行性，然后在各类影响因素下进行数值模拟分析，最后通过某实桥试验进行初步验证。研究结果表明：相比于常规在桥梁上直接测试的方法，提出方法耗时短，机动性好，适用于大面积大区域桥梁集群快速测试；相比于传统间接量测方式，提出方法通行时间虽有少量增加，但能较好解决桥梁阻尼比、测试车阻尼、外激励变化、噪音、桥面粗糙度等传统间接量测方法中存在的问题。     

新八一大桥斜拉索内力检测研究

在运营状态,采用环境激励测试拉索振动加速度响应,对新八一大桥的所有斜拉索进行了内力测试,为大桥的安全使用提供了可靠的依据,也为同类桥梁的斜拉索内力测试提供参考。对大桥的测试结果表明拉索内力有一定的变化,但仍在安全范围之内。     

大型桥梁结构阻尼特性及识别方法研究综述

随着桥梁跨径的不断增加，结构体系的创新以及轻质高强材料的应用，大型桥梁结构阻尼日趋降低，进一步加剧了大型桥梁对风、车辆和地震等动力荷载的敏感性。为总结大型桥梁阻尼特性及识别方法的最新研究成果，推动大型桥梁激振技术及阻尼识别方法的快速发展，从以下几个方面进行了系统性总结：首先，剖析了结构阻尼理论体系，并对大型桥梁阻尼特性的研究现状进行了较为系统的梳理；其次，归纳了大型桥梁激振技术的工作原理、激励设备和应用现状；再次，深入分析了基于环境激励的大型桥梁阻尼识别的时域、频域和时频域方法的研究进展，还围绕阻尼识别的智能化、自动化和不确定性量化等方面的最新成果进行系统阐述，并总结了基于人工激振法的阻尼识别方法及其应用现状；最后，从阻尼理论、激振技术、感知系统和识别方法4个方面指出了需进一步深入研究的方向。研究结果可为大型桥梁结构阻尼理论及其识别研究的发展提供一定的理论基础，有助于进一步完善桥梁阻尼取值及相关规范条文，为大型桥梁结构设计和智能运维等领域的研究提供有益的借鉴。     

车桥耦合振动的桥面非平稳随机激励模拟

为研究桥面非平稳随机激励对车桥耦合系统的影响,采用滤波白噪声法生成单轮桥面非平稳随机激励时域模型,结合车辆前后轮的时间滞后和左右轮的相干关系,生成车辆六轮相关的桥面非平稳随机激励样本并验证了样本的有效性。分析一座3×30 m连续T梁桥和一辆三轴重载汽车在非平稳桥面激励下的车桥耦合振动响应,现场实测桥面不平度,并采用传统蒙特卡罗法对车辆和桥梁的振动响应进行计算。研究结果表明:根据车辆六轮间的时间滞后关系和相干函数关系所建立的桥面非平稳随机激励模型满足目标相干函数和功率谱密度,且时间滞后关系明确,模型有效可靠;当车辆加速行驶时,因桥面不平顺引起的非平稳随机激励信号的幅值随速度的增大而增大,非平稳激励下的桥梁和车辆振动响应大于平稳激励所产生的振动响应;非平稳激励对桥梁振动响应的均值影响很小,但对车辆振动响应均值影响较大,车辆振动对桥面随机激励更敏感;非平稳激励对车辆和桥梁振动响应标准差的影响较大,且振动响应标准差随着车辆加速度的提高而增大;研究车桥耦合振动很有必要考虑车辆非匀速行驶而引起的桥面非平稳随机激励,建议车辆匀速通过桥梁,尽量避免在桥上加速行驶。     

基于环境振动试验的钢筋砼拱桥有限元模型研究

基于某钢筋砼拱桥环境振动试验结果,运用大型通用有限元分析软件ANSYS进行该桥有限元模型研究,通过对比有限元模型理论模态计算分析结果与试验实测模态计算分析结果,说明了所建立的有限元模型能准确模拟桥梁结构实际工作状态,证明了文中钢筋砼拱桥有限元模型建立方法的实际应用可行性。     

斜拉索阻尼器减振效果检测技术研究

斜拉索由于其质量轻、阻尼小,极易在外界激励下产生各种振动,在拉索锚固端附近安装阻尼器以提高拉索的模态阻尼是目前使用最广泛的减振方法,因此阻尼器减振效果的检测评定对于保证桥梁运营安全非常重要。基于DASP系列软件平台测试了拉索阻尼,利用人工激振拉索至一定振幅后再测得的振动衰减的位移时程曲线,计算了拉索前三阶模态阻尼,该方法简单可靠,可以用来进行拉索减振器的功能评定。     

桩基钢护筒施工振动对既有桥梁影响的测试与分析

结合国内外相关规范探讨了既有桥梁在桩基施工振动作用下振动影响程度的测试方法及评价标准,并基于某扩建桥主墩桩基钢护筒施工振动的监测数据,分析了该施工振动对毗邻两座既有桥梁的影响.测试及分析结果表明,钢护筒施工振动不会对既有桥梁结构安全产生影响.     

冲击荷载进行桥梁模态试验的研究

桥梁模态中多通过天然脉动作为激励力,但是很多情况下由于脉动信号的不可控制性而导致试验结果较差,而将力锤的脉冲激励应用到实际桥梁测试中可得到理想的试验结果。分析了不同试验方法在桥梁中使用的特点,对不同激励方法得到的试验效果进行比较,指出在不同情况下使用不同试验方法的效果和限制。介绍了力锤具有能量集中的优点,且其频率范围符合桥梁的特性。最后通过实例介绍力锤激励的方法,并通过试验得到较好的桥梁竖向动力特性。     

基于非线性有限元法的摩托车消声器强度分析

本文以非线性有限元分析理论为基础,根据减震胶套材料力学实验所获得的数据,选取Mooney—Rivilin超弹性本构模型得出材料的基本力学参数,并通过整车台架振动测试获得摩托车消声器在发动机激励作用下的振动加速度,在此基础上,建立消声器非线性有限元仿真模型,模拟结构在发动机激励作用下的应力分布趋势,从而判断该结构满足强度使用要求,并通过试验验证了该方案的可行性。     

HHT变换在桥梁损伤诊断中的应用

将HHT引入国道104发生严重火灾的桥梁的损伤诊断,通过对提取的响应信号进行HHT分析判定出该桥第4跨发生损伤,与实测结果相吻合,证明了该方法在桥梁健康监测方面应用的可行性,同时与FFT计算结果进行了对比,可以发现通过HHT分析后得到的Hilbert谱能够清晰的反映出结构振动能量随振动频率和时间的分布情况,而且整个过程都是自适应的,优于FFT,同时,HHT可以比FFT更清晰的判断桥梁结构动力响应的频谱特性.     

基于激励源分析的整车怠速抖动问题研究

文章针对某乘用车整车怠速抖动问题,首先对抖动问题进行主观评估和客观测试,然后针对激励源即发动机进行惯性激励分析和燃烧激励分析,最后通过提升发动机的燃烧稳定性改善了车内怠速振动。该研究对于整车怠速抖动问题的解决具有一定的参考意义。     

整车怠速不规则抖动控制方法及试验研究

为提升车辆怠速舒适性和品质感,提出了整车怠速不规则抖动的控制方法并进行了试验研究。通过整车振动试验和发动机性能参数测试,明确了整车怠速不规则抖动形成机理,从激励源和传递路径两方面进行优化设计,提出改进方案,并对优化前、后的整车振动进行对比测试,结果表明,优化后振动幅值降低70%,主观评价得分提升2分,整车不规则抖动现象得到明显改善。     

基于虚拟仪器的发动机振动测试系统开发研究

基于虚拟仪器技术,借助于传感器、信号调理器和数据采集卡等硬件,应用NILabVIEW软件编制了振动数据采集与处理程序,研制了发动机振动测试系统。利用该系统进行了发动机缸盖螺栓拧紧力矩与机体振动量关系的振动测试,得到了机体振动量较小时对应的螺栓最佳拧紧力矩范围,且与发动机生产厂家推荐的数据比较吻合,从而验证了所研制振动测试系统的可行性和正确性。     

桥梁气弹响应分析的时域气动模型

为了解决传统桥梁气弹响应分析方法因非定常不可压流CFD计算量巨大而导致的效率低下问题,提出一种桥梁气弹响应分析的新方法。该方法采用频域特性可调的广谱指数脉冲时间序列强迫桥梁断面运动,并通过CFD计算得到作用在桥梁断面上的气动力,然后由桥梁断面的运动位移和气动力时程,通过系统识别建立起桥梁绕流系统的时域离散时间气动模型。最后以具有扭转自由度的薄平板在初始位移激励下的运动为例,进行了振动响应计算和气弹全过程分析。研究结果表明:该方法能显著提高桥梁气弹响应分析的计算效率。