缺陷周期性高架桥的能带

基于铁木辛柯梁理论建立周期性高架桥对地震波动力响应的计算模型,研究高架桥在地震波作用下的能带.根据梁和墩的传递矩阵及梁-梁-墩(BBP)接头处的连接条件建立了高架桥单跨的传递矩阵.在此基础上,确定缺陷周期性高架桥的能带.结果表明,周期性高架铁路在地震荷载作用下,通常会发生面内振动和面外振动.其中面内振动包括墩与梁的轴向振动和面内弯曲振动,面外振动包括墩与梁的扭转振动及面外弯曲振动.周期性结构的能带包括通带和禁带,其中通带是指特征波波数虚部很小的频率区间,而禁带则指特征波波数虚部较大的频率区间.     

移动载荷作用下周期性高架桥有限元模型

提出一种移动荷载作用下周期性高架桥(PV)动力响应的有限元计算方法;首先对PV在力学计算方法上进行简化并建立模型;根据Fourier变换法,建立移动载荷作用下PV频率波数域内的表达式;结合PV代表跨梁和墩的有限元方程,以及各跨梁-梁-墩连接处的连接条件及PV的周期性条件,得出PV受频率波数域内单位简谐荷载作用下的有限元方程;求解该方程可得PV在频率波数域内的动力响应,对此响应进行Fourier逆变换,可得PV在时空域的动力响应;基于所建立的有限元模型,进行数值分析。结果表明,移动荷载的速度会影响PV频域内响应的峰值个数,速度增大,峰值个数会减少;随着载荷速度的增大,PV时域内的响应呈现类似冲击波特征。     

系列移动荷载下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应

基于Fourier变换、系列Fourier变换及传递矩阵方法,研究了移动荷载列作用下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应。通过Fourier变换和系列Fourier变换,把单个移动载荷所引起的动力响应表示为响应函数沿代表跨的积分。利用梁和弹性支撑处的传递矩阵,建立了周期性弹性支撑连续梁的响应函数和特征方程。根据叠加原理并利用单个移动载荷的解,得出了等间距移动载荷列作用下周期性弹性支撑连续梁的动力响应表达式。根据单个移动载荷引起梁的频域响应,建立了周期性弹性支撑连续梁在等间距移动载荷列作用下的共振和消振条件。计算结果表明:当移动载荷列的速度及间距符合共振条件时,将会发生共振效应;当符合消振条件时,将会发生消振效应。