列车通过钢桁梁桥时动力响应分析

描述：研究目的:随着列车速度不断提高,对既有线上钢桁梁进行动力分析,对于正确地进行铁路桥梁的设计以及既有线路的维修加固有重要的参考意义。研究结论:将列车——钢桁梁桥视为一个整体系统,由弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的对号入座法则,导出了车桥系统的振动方程,此法比一般的有限元法更方便。计算了DF4机车牵引25辆C62货车和DF11机车牵引18辆客车以不同的速度通过某简支钢桁梁桥的振动响应。通过分析,其行车安全有保障,舒适度指标和车辆平稳性指标均达到合格以上。说明该桥具有足够的横、竖向刚度。

锚杆系统低应变动力响应的数值模拟分析

描述：建立了锚杆-围岩结构系统三维轴对称有限元计算模型,并利用动力有限元法对锚杆系统瞬态动力响应进行了分析。对于完整锚杆系统,围岩质量较好、较为坚硬时,杆顶速度响应信号的衰减速度较快,锚杆杆底反射信号较不明显;围岩质量较差、较为软弱时,信号衰减速度较慢,杆底反射信号较清晰;在损伤锚杆系统中,当锚杆系统筋材存在损伤时,损伤处反射波较明显,而当锚固砂浆存在局部损伤时,损伤处的反射波不明显,但杆底反射波比较明显。

锚杆系统动测信号的特征分析

描述：利用实验室锚杆模型试验所测得的信号,采用现代信号处理技术对信号进行时频分析,得到具体、精确的信号特征。信号的短时傅立叶变换可在相平面表达信号的强度大小,并且杆底反射信号比较明显,但不能反映缺陷处的反射信号。另外,锚杆缺陷越多,反射信号的能量也越大。通过wigner-ville分布计算和分析,可得到信号的能量在时间和频率中的分布情况,不同损伤的锚杆的反射能量是不同的。通过与完整锚杆信号相比较可以发现信号变化的大致位置及变化的程度。小波分析提供了更多关于锚杆锚固质量的特征信息,更适合于处理锚杆系统有损伤情况下动测波形的识别。

锚杆–围岩结构系统低应变动力响应理论与应用研究

描述：建立锚杆一围岩结构系统低应变纵向动力响应的数学力学模型,为研究锚杆结构系统的无损探伤原理及方法提供理论依据。通过理论研究、实验室模型试验和数值模拟试验等技术,研究不同损伤锚杆应力波的传播规律、特性。锚杆系统动力参数的变化可准确反映锚杆的损伤程度,而动力参数的识别是衡量锚杆锚固质量的一条途径,同时提出一种对锚杆-围岩结构系统进行参数反演的遗传算法。利用现代信号分析理论,通过神经网络等现代人工智能手段,探讨锚杆系统损伤位置的确定方法和锚杆-围岩结构系统的识别方法,提出一种锚杆锚固质量定量分析的方法,建立锚杆系统无损探伤的智能诊断系统,并进行现场测试应用。

基于脉冲响应函数和虚拟脉冲响应函数的挡土墙结构损伤诊断

描述：为了诊断挡墙结构的损伤,基于脉冲响应函数及虚拟脉冲响应函数创建损伤特征向量谱、提出损伤识别指标。基于损伤特征向量谱和损伤指标,提出了一种用于挡墙结构的损伤诊断方法。为了验证该损伤诊断方法的可行性和有效性,对某桩板式挡墙进行了脉冲激励和环境激励下的振动测试,通过损伤特征向量谱和损伤指标诊断其损伤。试验结果表明:基于损伤特征向量谱可敏感判别挡墙损伤状态,通过损伤指标走势曲面图可有效诊断挡墙损伤位置,通过损伤指标与损伤程度间的定量关系可定量识别挡墙损伤程度。受激励影响,脉冲激励下基于脉冲响应函数的损伤指标稳定性相对较差,而环境激励下基于虚拟脉冲响应函数的损伤指标稳定性相对较强。

车桥时变系统耦合振动分析模态综合法

描述：采用模态综合法建立车桥时变系统耦合振动模型,导出该系统的总质量矩阵、总阻尼矩阵和总刚度矩阵的计算表达式,并考虑移动车载所产生的附加矩阵。通过算例研究附加矩阵对系统耦合振动响应的影响。结果表明:在不考虑桥面不平顺时,无论车辆是低速还是高速行驶,附加矩阵对桥梁振动响应的影响很小,可以忽略;但附加矩阵对车辆振动响应的影响很明显,有时偏差高达30%,不可忽略。

移动荷载作用下板式轨道的有限元分析

描述：用有限元法分析了板式轨道在移动荷载作用下的动力响应.视板式轨道为如下模型:钢轨为离散粘弹性支点支承的长梁;轨道板为连续粘弹性基础支承的短梁.视板式轨道及移动荷载为一个系统,运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的振动方程组.研究了移动荷载的速度、钢轨的类型和钢轨支点的弹性系数对钢轨及轨道板动力响应的影响.算例结果表明:在其他参数相同的情况下,增大钢轨支点的弹性系数,钢轨的动力响应减小;使用较重型的钢轨有利于减小钢轨和轨道板的动力响应;随着移动荷载速度的提高,钢轨和轨道板的动力响应增大.

自锚式悬索桥地震响应及及减震控制分析

描述：自锚式悬索桥地震响应及及减震控制分析

桩锚边坡支护结构地震响应分析

描述：为了弄清楚桩锚支护边坡的动力特性和抗震机理,考虑土体与支护结构相互作用及其协同工作建立有限元模型,进行了水平地震激励下桩锚支护边坡的动力响应。研究内容包括边坡水平地震响应,桩的地震响应,锚杆的地震响应。结果表明,在地震作用下边坡发生了永久位移,延性大、有很好的抗震性能,锚杆轴力沿全长变化不均匀,在滑移面附近幅度最大,桩内力和锚杆轴力在地震作用下明显增大。

拱桁组合体系桥车桥振动分析的模态法

描述：首先计算出拱桁组合体系桥梁的自振特性,以桥梁自由振动的模态和正则坐标作为桥跨结构振动的位移函数,将列车—桥梁作为一个系统,计算出在正则坐标下的桥梁结构及车辆的总势能。基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立并求解车桥时变系统在正则坐标下的空间振动方程(一个方程组,而不是车桥各自独立的两个方程组),分别计算桥梁结构的20、40、60和90阶振型。计算货物列车以80km/h速度的通过某拱桁组合体系桥梁的车桥系统的振动响应并与非模态法的计算结果对比,最小误差为0.17%。