上覆弹性板双层地基在移动荷载作用下的动力响应

 用Fourier变换及逆变换对移动荷载作用下路基路面系统的动力响应问题进行研究。考虑路基路面相互作用,假设一条形移动荷载作用在路面板的表面,地基以地下水位面为分界面分为双层,水位面以上为单相弹性土层,以下为饱和土层。考虑地基土层厚度有限,利用Lame对位移场的分解理论,引入势函数,并运用Fourier变换分别对弹性土层和饱和土层进行分析。在Fourier变换域内,结合边界条件,联立路面板、弹性土层和饱和土层的运动方程,得到土体竖向位移、应力和饱和土层内孔隙水压力的表达式;同时利用离散Fourier逆变换得到数值计算结果。计算结果表明,荷载速度、频率,饱和土层的渗透系数对地表竖向位移的影响很大;弹性土层厚度对竖向位移的影响依赖于荷载速度;弹性土层厚度以及弹性土层和饱和土层的相对刚度比对孔隙水压力有非常明显的影响。     

基于小波变换的结构损伤识别与试验分析

钢筋混凝土结构在中等以上地震作用下将产生损伤,结构动力特性随之变化。通过对结构微幅振动信号的Fourier分析,可以判断结构是否产生损伤,但是不能确定损伤位置。本文将结构振动信号置于不同频段进行时-频分析,利用小波变换的多分辨率特点对结构损伤进行在线检测,确定损伤位置。通过钢筋混凝土框架的振动台试验,将模型地震反应信号按不同频段分解,提取各频段的损伤信号特征。对于试件模型而言,如果某处出现开裂,即产生损伤,表现在响应信号上为一瞬态分量,通过信号小波变换的尺度函数可以判断结构某层是否损伤。该方法克服了Fourier变换不能反映结构振动信号局部特性的缺点,试验表明本文所采用的方法是可行的。     

基于小波分析的梁损伤识别方法初探

通过对冲击荷载作用下有损伤梁的响应进行分析 ,对某一时刻梁的变形进行连续小波变换 ,从小波变换系数的极值点判断损伤的位置 ,对跨中响应的小波包分解得到各频段能量的特征向量 ,作为判断损伤程度的依据     

软土加固区低路堤动力响应及高度设计

利用有限元数值计算的方法,将交通荷载模型及路基路面模型进行简化,等效成平面应变问题,应用有限单元分析软土加固区在交通荷载作用下沥青道路路基的动力响应及分布规律,设定具体工况研究不同路堤高度对工后沉降的影响,从而确定低路堤合理高度设计范围。     

路基永久变形对水泥混凝土路面的影响分析

采用由室内反复加载三轴试验建立的路基土永久变形预估模型,计算了典型土组路基永久变形的量值。分析表明,随着路基回弹模量的提高,其永久变形也逐渐减小;路基永久变形在空间上呈垂球面形,在模拟计算中,可采用抛物线或正弦曲线进行拟合。将路基永久变形作为初始条件赋予相应节点,建立考虑不均匀支撑条件的路面结构分析模型,并对不同荷位下路面结构的荷载响应和疲劳寿命进行分析。结果表明,路基变形对柔性基层路面荷载应力和疲劳寿命的影响均十分显著,因此柔性基层不适宜用于重交通和特重交通路面中;对于半刚性基层路面,当路基回弹模量达到40 MPa时,路基永久变形对路面荷载应力和疲劳寿命的影响均较弱,因此建议在路面结构设计中可予以忽略。     

移动荷载作用下弹性半空间土体的动力响应

基于弹性体激振下的运动方程以及入射波与反射波的叠加理论,结合坐标变换和傅里叶变换,建立了分析移动荷载作用下弹性半空间土体动力响应的谱元法.对某实际算例中路面的各力学性能指标进行动力响应分析,得出了由于荷载速度、荷载频率以及土体阻尼比不同而导致的土体表面各点竖向位移的变化,并与其他方法计算结果进行对比.结果表明:该方法合...     

路基模量沿深度非均匀分布沥青路面动力解析解

推导了落锤式弯沉仪（FWD）荷载作用下考虑路面结构黏弹性、横观各向同性、层间连续条件以及路基模量沿深度方向非均匀分布的沥青路面动力响应解析解。首先,在考虑横观各向同性轴对称动力基本方程基础上,借助Hankel-Laplace积分变换建立了路面结构部分的常系数常微分方程组以及路基结构部分的变系数常微分方程组;然后,应用Frobenius法以及刚度矩阵法获得了沥青路面动力响应解析解,并编制数值计算程序;最后,结合ABAQUS有限元结果以及文献对比验证了解析解的可靠性,并就路面结构以及路基结构参数进行讨论。结果表明,路面结构中的层间接触条件和横观各向同性能对弯沉产生显著影响,同时路基模量沿深度的非均匀分布对弯沉的影响也不容忽视,建议在实际的FWD道路检测以及路面力学分析中给予充分考虑。     

基于小波包能量变异最值指数的RC框架损伤识别

小波包变换可以将振动信号按任意时频分辨率分解到不同频带,而各频带信号的能量变化包含着丰富的损伤信息。结合八层框架模型模拟地震振动台试验结果,对不同工况下的结构加速度时程响应进行小波包分解和重构,得到小波包能量谱。对不同频带下的小波包能量谱进行统计分析,利用小波包能量变异极值指数对框架结构的损伤进行评定。结果表明:损伤程度不同,小波包能量变异极值指数明显不同。因此可将小波包能量变异最值指数作为损伤程度的指标进行损伤识别。     

小波包分析在结构损伤监测中的应用

小波分析具有良好的时频局部化性质,特别适合于分析和处理突变信号。在获得结构的动力响应的基础上,对结构响应信号做小波包分解。根据各种响应信号对损伤的灵敏度,选择损伤特征,通过捕捉结构出现损伤的时刻,实现对结构损伤时刻监控。为模拟测试实际结构响应噪声的影响,在第一层加速响应信号中加入信噪比为5:1的白噪声,运用小波包消噪后再运用小波包分解识别结构的损伤时刻。     

循环荷载下柔性路面路基变形的动力耦合分析(英文)

首先简要综述了循环荷载下路基变形的研究现状。然后 ,基于饱和土体的动力耦合分析理论 ,研究了平面应变条件下的柔性路面路基变形的数值分析模型和方法 ,并建立了一个简单的粘弹性动力计算模型来预测路基在循环荷载下的动力反应。该模型可以全面考虑路基材料的剪切模量、阻尼比、孔隙水压力以及永久变形。最后 ,以一个柔性路面为例 ,应用本文方法在循环荷载下的路基变形发展进行了分析。     

锚杆系统动测信号的特征分析

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。     

基于小波分析的结构损伤信号奇异性检测

结构发生损伤时,其动力特性会发生突然变化,因此会产生奇异信号。Lipschitz指数是表征信号局部奇异性特征的一种度量,可以用来识别结构损伤的发生。小波变换是一种时频域分析方法,具有多分辨率分析的特点,是奇异性信号分析的合适工具。在突变时刻小波系数出现模极大值,通过小波系数模极大值求得的Lipschitz指数可以作为衡量突变程度的指标,由此可以准确识别结构发生损伤的时刻。通过对一空间结构损伤前后加速度信号的奇异性进行分析,验证本文的相关理论。     

小波变换在建筑环境气流湍动特性研究中的应用

介绍了小波变换的原理,通过对建筑周边自然风和轴流风机自由射流的小波分析研究,表明这种方法在分析气流湍动特性时具有优越性。小波分析方法与基于傅里叶变换的频谱分析方法结合使用可以形成互补。     

基于MATLAB信号降噪方法对比研究

在如今信息高速发达的时代,信号处理成为热点领域。文中分别介绍了小波分解(Wavelet Decomposition)、经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)信号处理方法的发展和理论,再分别利用这两种方法对仿真信号进行降噪。对于降噪效果,采用信噪比和均方差评价指标来分析比较各方法的优劣。     

应用MatLab软件探讨结构动力响应时域和频域数值模拟教学

以建筑结构地震动力响应的时域分析、频域分析及其相互关系为内容,应用软件Mat Lab及其内部函数,探讨该理论的数值仿真模拟教学。以某三层建筑结构的地震反应为教学对象,应用Mat Lab的内部函数,实现了时域分析的数值积分和卷积积分,频率分析的Fourier变换和传递函数分析。通过数值模拟表明了时域与频域的转化关系,并探讨了参数变化对结构地震响应的影响。本研究对应用Mat Lab及其他软件提高建筑结构教学质量具有一定的参考价值。     

岩石超声波信号的小波时频分析

岩石超声波信号是一种非平稳信号.由于传统的短时Fourier变换(STFT)使用的窗函数固定,分辨率单一,其分析结果只能大致反映信号能量随时间的变化.小波变换(WT)以小波基为变换基础,具有多分辨率特点,其分析结果较详细地反映了质点震动强度随时间的衰减起伏变化.分析认为小波变换是一种更优越的处理岩石声学信号的时频方法.     

岩土工程勘测EH-4观测信号的频谱分析

EH-4连续电导率成像系统是新一代数字化的电磁法仪器。针对EH-4系统有限时长的离散傅立叶变换引起的谱泄露问题,研究了EH-4信号在傅立叶变换中不同尺度窗口下的频谱特点,不同尺度窗口对EH-4信号分析的作用和影响。研究表明,不同尺度窗口表现了信号的不同方面的特点,各自具有一定的优缺点,应根据信号和勘测目的,在不同尺度窗口下观察波形才有利于更全面、准确地解读信号。     

小波变换应用于空调制冷机组故障先兆预测

小波变换具有良好的时-频局部化特性，适用于分析瞬态或时变信号。利用小波变换，对空调房间热负荷增大这一模拟故障进行了分析，得到了较理想的故障先兆预处理结果。     

车辆荷载下上覆无限大薄板加筋路堤的三维动力响应

利用半解析的方法研究了车辆荷载作用下加筋路堤上覆薄板的动力响应问题。基于Biot多孔弹性介质的波动理论,建立了加筋路堤-道路系统模型。采用上覆Kirchhoff小变形无限大薄板模拟路面板,车辆荷载用4个均布矩形荷载来模拟。在忽略土颗粒自重的情况下,半空间土体引入Biot方程,通过Fourier变换以及边界条件求得变换域里的加筋路堤层位移表达式,采用快速Fourier变换求出时域里的位移。通过数值计算,给出了移动荷载速度、加筋路堤层厚度、板刚度以及加筋率对道路系统位移响应的影响。     

A neuro-wavelet technique for seismic damage identification of cantilever structures

A method based on artificial neural networks and wavelet transform is proposed for identifying seismic-induced damage of cantilever structures. In the proposed method, response accelerations are measured at strategically selected locations. To extract damage-induced sharp transitions from the measured signals, they are decomposed by continuous wavelet transform. The size of the decomposed signals is reduced by principal component analysis (PCA). Principal components obtained from PCA are fed to a set of neural networks to identify damage. The proposed algorithm is applied to a tall airport traffic control tower by means of numerical simulations. The obtained results show that the proposed method effectively identifies seismic-induced damage, and the noise intensity has a negligible effect on the predicted results. Moreover, the trained neural network system is able to predict the seismic-induced damage of unseen samples well.