环境因素对斜拉桥斜索自振频率的影响

斜拉桥斜索索力可以使用振动法通过检测索的自振频率来推算,但温度、雨雪以及风等环境因素对索频也都有一定的影响。为了提高检测索频的精确度,根据跟踪检测铜陵长江大桥的资料,总结出斜拉桥斜索频率受环境因素影响的变化幅度,从而更准确地了解频率测试的误差范围     

扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析

作为扭力梁的关键组成部分,横梁对扭力梁模态频率有着重要影响,为从本质上探究横梁结构大变形下对模态频率的作用机理,以在概念设计阶段为扭力梁结构提供设计参考,开展了扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析.将扭力梁模型抽象为具有定性特点的简化模型,采用Hypermesh建立了相应有限元模型;选取横梁水平位置、开口方向以及开口角度大小等横梁主要参数作为研究对象,采用Hypormorph网格变形以及模型重建的方法改变横梁结构参数,分析了这些参数对扭力梁扭转以及垂直弯曲模态频率的影响规律,得到了以上横梁参数与相关模态频率的特性关系曲线.结果表明：扭力梁模态频率随着横梁开口角度的增大呈线性递减,随着横梁开口方向的改变其各阶模态频率呈正弦变化,以及横梁在远离衬套后会使扭力梁各阶模态频率呈下降趋势.根据扭力梁作用机理分析上述结论,对扭力梁简化模型进行了优化,在不改变横梁质量的情况下,仅优化上述三项横梁结构参数即可较大幅度提高扭力梁模态频率,有效论证了作用机理分析的准确性.     

梁的截面形状误差对其频率和模态的影响

本文讨论了由于加工等原因引起的梁的截面形状误差对其固有振动的频率和模态的影响,并就简支梁、悬臂梁和固支——滑支梁的情况进行了敏度分析。     

环境因素对富硒锌纯顶螺旋藻生化特性的影响

研究３种环境因素ｐＨ、光照强度、锌盐对富硒锌钙螺旋藻叶绿素ａ、硝酸还原酶的影响,实验结果表明,在实验的光强范围内随着光强度增大,硝酸还原酶和叶 纱ａ呈同步增加的态势;等量不同种类锌盐对硝酸还原酶和叶绿素ａ含量影响较小’ｐＨ对硝酸还原酶和叶绿素ａ的影响出现不同步的变化。     

预应力对预应力简支梁自振频率的影响

建立了有粘结预应力简支梁振动特性的理论分析模型,并研究了预应力大小对不同布索形式的预应力简支梁自振频率的影响;应用有限元分析软件ANSYS对三种布索形式的预应力简支梁进行了模态分析,验证了理论分析的正确性与适用性;理论分析模型和有限元模型分别从理论和数值上证明了预应力大小对有粘结预应力简支梁的动力特性没有任何影响。     

考虑环境因素影响的悬索桥整体状态预警方法

基于长期监测数据并采用主成分分析方法建立了润扬大桥悬索桥实测模态频率的环境条件归一化方法,有效地分离了环境因素变化对模态频率的影响,并在此基础上联合应用欧氏距离判别函数和假设检验方法识别模态频率的异常变化.分析表明,该方法可以识别出悬索桥模态频率0.1%的异常变化,具有较强的损伤敏感性,并且不需要监测环境因素变量,适用于悬索桥结构的在线监测与预警.此外,实测分析表明,悬索桥整体状态预警应选择非线性主成分分析方法并采用高阶模态频率作为监测参数.     

结构模型实验中模态频率的识别及推算

利用实验与分析方法，对Ｒ／Ｃ原型结构进行了模态频率计算，之后对１／１８微粒砼缩比模型未加模拟质量前做了破击试验，据此分析了由计算、敲击结果去推算模型配模拟质量后的频率特性的方法。推算结果和由振动台输入的白噪声所识别的频率值做了对比验证，表明具有较好的准确性且简便易行。     

基于径向基函数神经网络的斜拉桥损伤识别

为寻求桥梁结构自动损伤识别的方法，利用径向基函数（RBF）神经网络对某斜拉桥进行了损伤识别研究。分别采用了频率、振型模态、曲率模态3种指标作为网络的输入参数，考虑1根斜拉索损伤、2根斜拉索损伤及3根斜拉索损伤的三类工况，提出了损伤位置识别判断准则及识别效果评价指标。研究表明，径向基函数神经网络对斜拉桥的损伤位置和损伤程度能进行有效识别，构造样本和选择损伤指标是今后的研究方向。     

双臂质量不同音叉振动周期与频率的研究

在分析音叉受迫振动的基础上,利用周期测定仪测定周期快捷方便的优点,将负载分别加在音叉某一臂上的不同位置,研究音叉的振动周期和频率与所加负载在音叉不同位置的关系,得到了随着位置的不同,音叉的频率与周期为非线性变化。当在音叉某一位置不变而逐渐增加负载质量,发现周期与质量为线性关系,并为正相关,而频率与质量为线性关系,但为负相关,而且正相关与负相关的线性相关系数很高。其结果揭示了振动周期和频率与音叉双臂质量不同时的关系。     

电容-周期-频率转换接口电路

设计了一种新型的电容-频率-周期转换接口电路。这种电路分辨率高、复现性好、呈良好的线性关系,适用于各种电容测量接口电路。从理论上分析了这种接口电路的构成和基本原理,对大量的实验数据进行了处理和分析,并对电路的各个参数进行了优化。     

环境温度对斜拉桥动力特性的影响分析

基于东海大桥主航道斜拉桥健康监测系统测得的一年的环境温度和结构响应的数据分析了环境温度对结构动力特性的影响。首先基于环境温度的监测数据对环境温度的分布特点进行了分析,环境温度沿桥梁纵向具有很强的一致性,沿箱梁截面具有明显的温度梯度。接着分析环境温度对结构动力特性的影响机理,并通过实际监测数据进行了验证,其结果表明理论分析与实际监测数据具有很好的一致性。最后基于ARX模型对于环境温度对结构动力特性影响的惯性效应进行了分析,表明环境温度的影响具有明显的时间滞后效应,同时基于多点温度能够等效表示环境温度的惯性效应。     

地震频谱特性对独塔斜拉桥纵向地震响应影响

以一座实际的独塔斜拉桥为背景,分别以速度脉冲波和实际地震波作为地震动输入,研究了不同频谱特性地震输入下独塔斜拉桥地震响应特点.结果表明,近断层地震动的长周期速度脉冲对独塔斜拉桥的地震响应影响显著,特别是当地震动峰值速度(VP)与地面运动峰值加速度(aP)比值较大时,速度脉冲波的周期与主梁第一阶竖弯振动周期接近,塔柱、梁体、拉索和支座等受力明显增加,并可能出现支座脱空和拉索松弛等现象.进一步研究了支座脱空和拉索松弛现象,结果表明,支座脱空和拉索松弛对主梁位移、拉索索力和支座竖向反力等响应的影响较大,不考虑支座脱空和拉索松弛可能会低估梁体位移和拉索的地震响应.     

台风下斜拉桥风致振动和动力特性分析

基于东海大桥健康监测系统得到的斜拉桥在"罗莎"台风下的结构动力响应和环境因素的监测数据,分析了台风的风特征、风致结构振动和风荷载下的结构模态参数的变化.结果表明:随着风速的增加,风的紊流强度是逐渐降低的;随着风速的增大,结构的竖向、横向和扭转加速度是逐渐增大的.基于小波变换和奇异值分解得到在台风期间的结构模态参数,同时对比分析了台风下的结构的模态参数和低风速下的结构的模态参数.在台风作用下,结构的模态频率随着风速的增加而降低,模态阻尼比随着风速的增加变化不明显.     

大跨度混合梁斜拉桥耐久性失效风险评估

为建立大跨度混合梁斜拉桥的耐久性失效风险评估体系,在分析耐久性和风险已有定义的基础上,从评估角度明确了耐久性失效风险的相关概念.考虑耐久性时间跨度大的特点,通过调研咨询识别了长期作用类型的风险因素,建立了大跨度混合梁斜拉桥耐久性失效风险源库.综合专家调查法、模糊综合评判法和层次分析法,研究了基于专家调查的模糊层次分析法用以评估耐久性失效风险.将重要度分析该概念引入耐久性失效风险评估,提出了耐久性失效风险重要度分析,该方法可以评价底层风险源对顶上风险事件的影响程度.以某长江大桥算例实践了上述风险评估体系,证明了其可行性.该体系可为大跨度混合梁斜拉桥的安全运营和预防性养护提供参考.     

索承桥的受力特性及结构特点

从结构构造和力学特点两个方面进行对比分析,得出斜拉桥随着跨径的增加,拉索与主梁的夹角逐渐变小,竖向有效分力也随着变小,因此,斜拉桥的跨越能力会受到限制,推导了最佳的高跨比范围;悬索桥吊杆与加劲梁是垂直或斜向交叉,不会随着跨径加大而受影响,悬索桥比斜拉桥的跨越能力更大.     

部分地锚斜拉桥经济性能分析

将部分地锚斜拉桥分为拉索、主塔、主梁、锚碇、基础等五部分, 分别推导了其材料用量计算公式, 引入材料单价系数得到了全桥总造价和单位桥面面积造价. 据此开展了该桥型经济性能参数研究, 得到了主要结构参数的最优取值, 即地锚与中跨跨径之比为0.3~0.4, 边中跨比为0.40~0.45, 塔跨比为0.15~0.20. 对比结果表明, 随锚碇处地质条件不同, 在主跨跨径超过800~1600 m后, 部分地锚斜拉桥的经济性能优于全自锚斜拉桥.     

斜拉桥模态试验研究

对斜拉桥进行试验模态分析,对验证设计、建立结构的动力学模型以及桥梁安全运行状态进行评估。采用环境脉动法对仙桃汉江公路大桥进行模态试验分析,取得了该斜拉桥振动的较为正确的模态频率、阻尼及较理想振型,与有限元计算结果基本吻合,从而验证了该模态分析方法的合理性和有限元模型的准确性,也为大桥的进一步研究提供依据。使得大桥长期安全运行的健康监测评估得到实现。     

温度对桥梁模态参数的影响

从理论上推导了温度对简支梁频率的影响公式,并对一个独塔组合梁弯斜拉桥进行了温度效应和频率影响分析,提出了利用有限元计算来量化温度对复杂结构频率影响的方法.结果表明:环境温度主要通过使结构尺寸变化、使超静定结构产生内力以及使结构材料的力学性能发生改变这3种方式影响结构模态频率,其中结构尺寸变化的影响可以忽略不计;环境温度对结构模态频率的影响程度主要取决于结构形式、材料、截面大小以及结构内力状态.实例分析显示:不同温度模式对结构变形和内力的影响差别很大;体系温差对斜拉桥频率的影响主要是由弹性模量随温度的变化而引起的;主梁温度梯度对频率的影响体现在温度内力的改变上,而索梁温差和索塔温度梯度对频率基本无影响.     

公路桥梁车桥动力相互作用的模态综合分析方法

针对车辆与桥梁间的耦合振动进行全过程分析。通过有限元软件对桥梁进行模态分析,在此基础上建立三维车辆模型与桥梁模型组成互动体系的振动时变方程组,通过数值积分求解。分析方法考虑了桥面平整度、车速等因素。该法不受桥型、跨径等因素的制约,可以模拟多车道和多车辆,有更强的通用性,优化精简了桥梁结构的自由度,提高了计算速度,计算结果精确可靠。     

千米级斜拉桥结构静力行为试验研究

以苏通大桥斜拉桥为背景,通过实桥荷载试验及理论分析研究了千米级斜拉桥在静力荷载作用下结构的整体力学行为。研究表明：在相当于设计汽车荷载水平的试验荷载下,大桥结构处于线弹性工作状态,其变形增量与荷载增量呈线性关系;结构总体变形、应力、索力的理论与实测结果较接近,中跨跨中最大挠度达1.388m,梁端最大位移达0.107m,塔顶最大位移达0.222m;试验荷载下钢梁应力水平较低,受剪力滞效应、横坡及车轮局部效应等影响,钢梁顶底板应力沿横截面呈纵向应力不均匀分布,尤其顶板U肋出现拉压应力交替现象,这在钢箱梁疲劳损伤评估中值得关注。