变截面无铰拱的影响线绘制方法

无铰拱的最大、最小内力和支座反力须用影响线来计算.绘制超静定结构的影响线,一般应用直接法,即将单位移动荷载P=1置于结构的不同位置上,再用力法或位移法等直接求出内力和反力的影响线方程,然后根据方程作图.     

变截面元铰拱的影响线绘制方法

无铰拱的最大、最小内力和支座反力须用影响线来计算．绘制超静定结构的影响线,一般应用直接法,即将单位移动荷载P=1置于结构的不同位置上,再用力法或位移法等直接求出内力和反力的影响线方程,然后根据方程作图．     

三铰拱弯矩影响线的图解法

介绍了三铰拱弯矩影响线的一种图解方法，并给出了证明。     

基于对称挠度差值影响线的装配式简支空心板桥上部结构损伤识别

根据荷载横向分布将空心板桥简化为单板,依据虚功原理推导了考虑荷载横向传递的简支梁上任意截面的挠度影响线、对称挠度差影响线及其曲率的解析表达式.由解析解可知,集中荷载位于无损区域和损伤区域时,挠度差值与荷载位置分别呈二次方和四次方关系;损伤区域和与其相对称的区域的挠度差值曲线的曲率与荷载位置呈二次方关系,其余区域的挠度差值曲线的曲率是常量,因而挠度差值曲线及其曲率曲线上存在拐点且拐点与无损区域和损伤区域的界线相对应.基于此,提出了基于挠度差影响线及其曲率的空心板局部损伤快速识别方法和应用模式.该方法仅需一辆机动车移动加载和一个挠度测点,即可对空心板的局部损伤进行识别.     

正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析

对正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析方法作了介绍.导出了在单位水平移动荷载作用下,拱圈内力与支承反力影响线的计算公式.     

基于曲率模态的拱板结构损伤识别

以两边铰支的圆弧形拱板为研究对象,通过有限元数值模拟计算得到拱损伤前后的第一阶模态参数,然后运用中心差分法近似求得拱板面内两方向的径向位移模态曲率和转角位移的二阶导数,并用于拱板的损伤检测研究.结果表明:当布置有足够数量的振型测点时,拱板损伤前后径向位移两方向模态曲率差之和与转角位移两方向二阶导数差之和均可有效地用于拱板损伤的探测和定位,并大致判断其损伤程度.     

基于位移差曲率的下承式拱桥吊杆损伤识别

依据摄动有限元理论研究了拱桥吊杆损伤对拱桥位移的影响,提出了基于吊杆损伤前后拱桥位移差曲率的吊杆损伤识别方法,即先测出吊杆损伤前后的拱桥位移,求出位移差曲率,再依据位移差曲率曲线进行损伤识别。通过某下承式拱桥的有限元模型分析,表明该方法不仅能准确识别出损伤吊杆的位置,而且还能大致判断出吊杆的损伤程度,验证了该方法的正确性。该方法不仅适用于单根吊杆损伤的识别,而且还适用于多根吊杆损伤的识别,测试简单、精度较高,适合于工程应用。     

基于影响线多源信息融合的悬索桥损伤识别

为了精确识别悬索桥结构构件的损伤位置及程度,建立悬索桥空间结构有限元模型,通过模拟准静态加载提取并分析结构的位移、应力影响线,并构建了影响线曲率差指标,通过提取结构振型与频率,构建悬索桥结构柔度矩阵,并构造柔度曲率差变化率指标,用于悬索桥结构构件损伤识别。基于Dempster-Shafer证据理论融合影响线与柔度指标,对模型中纵向下弦杆、纵向斜腹杆和吊杆的不同位置与程度损伤进行识别敏感性研究。研究表明,柔度曲率差变化率损伤识别指标比影响线损伤识别指标对悬索桥构件损伤更为敏感,信息融合指标比单一损伤识别指标损伤定位精度更高,且具有较好的噪声鲁棒性。     

基于损伤力影响线的静定梁损伤识别研究

针对应用最为广泛的静定桥梁结构,提出利用损伤力影响线进行结构多处损伤识别的方法.当静定梁结构损伤时,损伤前后的位移残差可视为在损伤单元处作用损伤等效力产生的影响线,故可利用影响线的拐点来识别结构的损伤部位,通过影响线峰值直接识别单元损伤程度,从而避免复杂的反演识别计算.利用位移互等定理和有效独立法对测点布置进行研究,指出仅采用一个位移测点即可识别多处发生的损伤.数值计算的结果表明:该方法能够识别静定梁结构的多处损伤,且对测量误差具有一定的免疫力.     

移动车辆加载下梁桥挠度影响线识别与损伤诊断方法

为了解决桥梁实测时程响应中存在结构动力成分与车辆多轴效应干扰的问题,提出一种基于挠度影响线识别结果的简支梁桥损伤诊断方法。首先,通过变分模态分解与小波变换法对桥梁时程响应进行预处理,以实现桥梁实测响应动力成分剥离,进而建立多轴车辆信息矩阵和影响线识别模型,从而剔除桥梁实测响应中车辆多轴效应,采用Tikhonov正则化方法识别出桥梁准静态挠度影响线,最后利用影响线差值曲率指标对桥梁损伤进行定位。研究通过两轴和三轴车辆移动加载下的车桥耦合模型验证所提方法的可行性与有效性。研究表明：所提两种影响线识别方法有效、可靠,影响线识别效果受车速和车型的影响较小,其中变分模态分解方法在车辆高速行驶下识别桥梁影响线用于损伤诊断效果更佳。     

基于当前多影响线信息的超静定梁损伤识别方法

针对超静定、变刚度梁损伤识别问题,提出基于当前状态多影响线信息的损伤识别方法,研究超静定梁式结构的影响线特征、局部损伤对梁应变影响线和挠度影响线的影响.基于实际应变影响线识别梁边界条件,以此构建损伤指标曲线,并根据其局部峰值点定位梁局部损伤.在此基础上建立包含损伤信息的基函数,对实际挠度影响线曲线进行最小二乘拟合计算,...     

基于损伤柔度曲率的塔式起重机塔身结构损伤识别研究

塔式起重机自身结构特征及其高空作业的属性导致其属于高危特种设备,极易发生重大伤亡事故,当塔机发生微小损伤时及时发现并检修是规避事故风险的基础和前提。以上海某大学新建项目工地上的QTZ100型塔式起重机为工程背景,将损伤柔度曲率作为损伤指标,通过构建有限元计算模型,分析多种微小损伤情况下结构应力与模态参数变化规律,与振型变化率作为损伤指标的分析结果作对比。研究表明,损伤柔度曲率曲线在损伤处产生了明显突变,可以识别出微小损伤发生的位置及损伤程度,且抗噪性能较好。     

利用位移影响线对曲线桥进行损伤识别的影响因素研究

基于位移影响线的特点,首先对简支曲线梁进行模拟,通过分析得出,曲线梁位移影响线对损伤具有很好的识别效果。然后通过对车辆移动荷载进行模拟,得出荷载速度越低损伤识别效果越好,且影响线损伤识别效果受到影响线取值间距的影响,选取适当的位移取值间距能够提高损伤识别的敏感性。进一步对曲线梁不同的支撑形式进行模拟分析,得出损伤指标随着支座约束的增加而增大。研究结论可以为曲线梁桥的设计及检测研究提供方向及技术支持。     

弯桥存在损伤时的位移影响线研究

鉴于弯桥的竖向位移便于测量,其影响线反映移动荷载沿某条车道移动时某一观测点的位移变化规律,利用位移影响线二阶导数可以对弯桥进行损伤检测分析。采用梁格法建立分析模型,通过研究同一模型的不同横截面位置、不同程度的损伤与同一车道纵桥向不同观测点的影响线二阶导数关系,验证了影响线二阶导数对弯桥损伤位置及程度检测的有效性。根据以上研究的影响线二阶导数特点,定义影响线二阶导数在损伤位置相邻荷载作用点的平均值与损伤位置的差值,取绝对值作为评价检测敏感度的指标,指标越大表示检测敏感度越高。又通过研究相同跨径时,曲率半径从R=30 m变化至R=220 m的20个有限元模型两条车道的40组影响线数据,发现随着弯曲程度的增大,外侧车道的检测敏感程度也随之增大,而内侧车道则呈现相反趋势,同一条件下内侧车道的检测效果要好于外侧车道。