公路桥梁动力测试激振方法探讨及建议

选择合理的激振方式激起桥梁以其固有特性振动是桥梁动力测试的前提。首先对行业规范推荐或建议的桥梁激振方法进行归纳，然后对桥梁上常用的脉动法、跳车试验法、跑车试验法及锤击法等4种桥梁激振方法进行分析，最后对这几种方法的优缺点及工程应用范围进行比较，并对常见的公路混凝土桥梁动力测试的激振方式提出合理建议。     

双向激振下饱和软黏土动模量与阻尼变化规律试验研究

 通过GDS双向动三轴系统对双向激振循环荷载作用下饱和软黏土的动模量与阻尼变化规律进行研究。结果表明：随着径向循环应力增加,孔压比增加,双向激振对孔压的影响仅限于对初始孔压的提高,且初始孔压提高的幅度近似与径向循环应力相等;双向激振对门槛循环应力比的影响不明显;径向循环应力对动模量与阻尼的变化规律有显著的影响,在动应变一定的情况下,随着径向循环应力比的增加,动模量降低,阻尼比增加。随着径向循环应力的增加,小应变弹性模量随之减小,且近似与径向循环应力比成线性关系,据此实现了Hardin公式的修正,建立了双向激振下小应变弹性模量经验模型。径向循环应力及围压对 及 关系曲线影响不明显,通过对双曲线型模型修正,建立双向激振下饱和软黏土动模量与阻尼随动应变变化的经验模型。     

钢筋混凝土小变形阻尼研究

材料的阻尼是衡量材料本身减振性能的主要指标。采用自由振动法测试得到了一批钢筋混凝土小变形阻尼比的基础性数据。试验结果表明：所采用的阻尼比测试方法和试验过程是可靠的；对同类型的混凝土，其小变形阻尼比均随抗压强度和弹性模量提高而降低；普通混凝土小变形阻尼比在0.9％～2.0％之间；纵筋变化对小变形阻尼影响较大，而箍筋变化对小变形阻尼的影响较小。     

基于正弦激振的多频率拟合法测在役拉索索力

大跨度预应力结构健康监测中在役预应力索力的测试识别精度关系到整个结构的安全,测试在役钢索索力有频率法、磁通量法等多种方法且各有特点,频率法的基频不易识别,磁通量法标量不准且操作繁杂。据此采用基于正弦激振的多频率拟合方法测试在役索力,建立多跨索振动模型和索力优化识别模型,以索力测量试验和某张弦梁结构的展览馆为实例,采用正弦多频率拟合法拾取多阶频率并进行优化分析。结果表明,对拉索施加正弦激振获得的多阶频率进行拟合优化计算比一般计算公式法计算的索力更接近实测索力,并且拉索的长径比在100以内的索力测量中,多频率拟合法的优势更明显,为基于正弦激振的多频率拟合法提供了依据。     

激振法在某工程勘察中的应用

通过工程实例介绍了激振法测试地基土的动力参数的原理、设备、工作方法及数据处理。即利用模拟基础在明置和埋置情况下,进行了强迫振动竖直向、水平回转向和自由振动竖直向、水平回转向的激振法测试。测定基础强迫振动及自由振动幅频变化曲线和波形频率曲线。通过分析计算,得出地基土的动力特性参数,并初步探讨影响地基动力参数的因素。     

聚合物填充钢管构件阻尼性能的试验研究

针对聚合物填充钢管试件,采用锤击试验法进行模态参数识别,得出试件的前4阶模态参数;采用最小二乘法确定试件的比例阻尼系数;通过自由振动试验测得各试件的阻尼比。与空钢管试件对比,聚合物填充钢管试件在阻尼比和比例阻尼系数上都有显著提高,具有很好的阻尼性能。     

基于非线性涡激力广义模型的涡振幅值换算

节段模型测振风洞试验是研究涡激共振风速锁定区间和振动幅值的主要手段之一,但节段模型涡振振幅并不能由几何缩尺比直接换算至实桥,需要对测试结果进行修正。已有研究表明,涡激力具有强烈的非线性特性,因此基于线性涡激力模型的换算方法不再适用。此外,由于采用的非线性涡激力模型不准确,基于非线性涡激力模型的已有换算方法也不一定适用,并且目前基于非线性涡激力模型的换算方法也没有给出阻尼比的修正方法。为此,文章借鉴量纲分析方法,推导非线性涡激力广义模型,并给出计算涡振振幅的非线性涡激力简化广义模型,然后根据能量相等的原则推导节段模型与实桥的涡振幅值换算公式。研究表明：当节段模型与实桥结构阻尼比一致时,振幅换算关系仅与桥梁阵型函数值有关;当节段模型与实桥结构阻尼比不一致时,振幅换算关系还与涡振生长或衰变过程位移振幅变化率以及涡振稳定状态无量纲幅值有关;不同换算方法的结果对比表明本文换算结果与实测值最为接近。     

桩基础的参振质量及其阻尼性能

根据桩基础的振动试验和分析表明，在垂直振动作用下，桩和土的参振质量是很显著的，并且明显大于天然地基条件下的量值，如果在计算时不计这一作用，其振幅反应就不可能在全扰频范围内符合实际．试验结果还表明，桩基础的阻尼比和阻尼系数也显著增大．     

IMS体系斜框架的激振与计算

通过激振试验得到IMS体系斜框架的基频与阻尼比，并利用文献斜框架D值计算方法进行计算，其结果基本一致，表明文献的斜框架D值计算方法是可行的，可用于工程设计。     

基于爆破振速的隧道围岩力学参数反演

采用FIAC3D为正演工具对山岭隧道爆破开挖产生的边墙振速进行数值模拟,结合正交设计和均匀设计试验得到训练样本和测试样本,建立反映围岩参数与振速非线性关系的BP神经网络模型,并基于隧道现场实测爆破振速反演得到围岩的弹性模量和泊松比等参数。结合反演得到的围岩力学参数,建立隧道地质计算模型,对爆破振动条件下围岩的稳定性分析进行数值计算,结果表明,采用数值方法计算得到的爆破振速理论值与现场实测结果吻合较好,说明基于爆破振速的围岩参数反演方法是合理可行的。     

有关电梯振动问题的几点分析

指出研究电梯振动问题应从振动的两个属性——频率和振幅入手。介绍了通过调整电梯本身的固有频率或激振力频率来避免共振的方法,以及通过消除振源、减小激振力来降低振动强度的方法。     

振动桩锤控制系统调频变幅特性研究

振动桩锤具有适应工况范围广,沉柱效率高等优点,在桩基础施工领域中的应用日益广泛.对于不同类型的土壤,实现高技沉桩所需的激振频率和振幅有着很大差别,因此对振动桩锤激振频率和振幅控制的研究显得尤为重要.设计基于S7-1200和XC164硬件开发平台的振动桩锤检测与控制系统,讨论振动桩锤激振频率、变幅比检测原理,对锤-桩-土机电耦合系统进行动力学分析,对大惯性负载条件下的激振频率跟随特性进行数值仿真,在此基础上设计了振动沉桩激振频率与变幅比控制方法,并进行了振动沉桩试验,试验结果表明,控制方法对激振频率与变幅比的控制精度高,超调小,调整时间短,可满足工程要求.     

基于Qtech-501黏弹阻尼材料约束阻尼结构阻尼性能的研究

采用自由梁锤击法对基于Qtech-501黏弹阻尼材料的约束阻尼结构进行测试,通过DASP系列软件分析得出一阶共振频率、阻尼比和振动加速度。结果表明:1)结构YZ的阻尼比在3.020%以上,振动加速度均在1.540 1 m/s2以下,2)结构YS的阻尼比在6.740%以上,振动加速度均在1.180 1 m/s2以下,3)结构YZ和YS的振动加速度在0.125 s内即可衰减至零,而无阻尼结构的振动加速度衰减至零则在1 s以上。     

悬浮隧道锚索涡激振动影响因素分析

将锚索运动简化为弹簧质量阻尼系统,锚索周围流场采用RSM(Reynolds Stress Model)结合增强的壁面函数模型计算,利用四阶Runge-Kutta法计算锚索振动方程,并将程序写入FLUENT软件进行流固耦合分析。讨论了锚索质量比、阻尼比、是否考虑流向运动和来流速度对锚索涡激振动的影响,主要结论有：质量比对锚索横向涡激振动幅值影响很小,对约化速度范围影响较大;阻尼比对约化速度范围影响很小,对锚索涡激振动幅值影响较大;在低质量比的情况下,考虑锚索流向运动时,涡激振动幅值比不考虑时偏大。     

三维离散元计算参数选取方法研究

简要分析了岩体力学计算中比较重要的几何参数和物理参数的选取问题。通过对几种离散元方法接触关系的比较，讨论了在不同的计算模型中结构面刚度所代表的物理意义。指出在刚性块体模型中，结构面的刚度是包含了岩块和结构面物理特性的等效刚度，而在可变形块体模型中，只有当块体间的接触弹簧刚度取足够大时，才能客观地反映岩体的特性。太大的接触刚度影响计算的可靠性，为此给出了一种简单的处理方法。通过量纲分析的方法给出了岩体结构振动的阻尼表达式，指出可以通过岩体的振动实验确定阻尼比，并进而给出特征时间。量纲分析得到的特征时间为计算时间步长提供了参考值。最后，介绍了离散元法的计算控制及滑动与失稳的判据。     

危岩破坏激振效应试验研究

危岩破坏瞬间存在能量突然释放问题,对相邻危岩体产生明显的激振作用,可采用激振加速度、峰值速度及激振位移表征。以坠落式危岩为例,进行危岩破坏激振效应模型试验,获得了13万多个危岩破坏激振加速度测试数据。试验结果表明,实验条件下危岩破坏激振作用持续时间30 ms左右,激振加速度、峰值速度及激振位移均是竖直方向大于水平方向,存在约2倍关系,竖向激振加速度最大可及48.7979 m/s²,竖向激振峰值速度达27.2 mm/s,竖向激振位移可及0.0560 mm。基于试验现象,分析了危岩破坏机理进一步研究中应高度重视的两个重要科学问题,即危岩破坏过程中主控结构面端部遵循纯拉状态→弱剪强拉状态→强剪弱拉状态→纯剪状态的演变规律,科学描述各阶段的力学演绎过程,危岩稳定性分析中应考虑危岩破坏激振效应,科学表征危岩破坏瞬间相邻危岩体的瞬时稳定性态。研究成果为进一步分析危岩破坏机制及致灾效应具有一定参考借鉴作用。     

抑制斜拉桥拉索风雨激振的气动措施研究

在驰振理论的基础上,运用带有运动水线的二维拉索模型对风雨激振进行理论分析,得到了拉索发生风雨激振的充分条件、必要条件及临界发散风速。并将此分析方法运用到设有气动措施的拉索上,引入等效阻尼比指标对气动措施减振效果进行定量分析。结合静气动三分力试验和分析计算,对螺旋线、纵向肋条和椭圆环三种气动措施的减振效果进行评价分析,螺旋线、纵向肋条的减振效果好于椭圆环。通过人工降雨试验,对气动措施减振效果的分析方法进行检验。     

矿山移动破碎站振动给料机的设计与应用

本文重点介绍了振动给料机参数的设计,通过计算可获得振动给料机输送量及所需的激振力、功率等.结果表明,该计算结果与实际情况基本一致,为振动给料机的设计提供了参考依据.     

足尺钢框架结构附加耗能减震阻尼装置的试验研究

在足尺五层钢框架结构每层的斜向支撑上附加一种粘弹性耗能减震阻尼装置，采用自由振动和基底正弦稳态激振试验的方法，研究了结构动力特性和动力反应的变化。试验表明，在２５℃环境温度下与没有附加阻尼装置的框架相比，结构的阻尼比可由原来的１．３０％增加到１０．６％，结构加速度反应可以减少７０％以上。足尺试验的结果还与该结构２／５模型的振动台试验结果进行了比较。     

考虑吊索阻尼比影响的悬索桥抖振响应分析

目前对大跨度悬索桥抖振响应的分析中,往往忽略了吊索阻尼比的影响。本文在考虑吊索阻尼比的情况下研究悬索桥抖振响应,采用了自由振动衰减法计算不同长度、初张力、直径、风速下的吊索阻尼比,分析吊索阻尼比与总阻尼比间的关系,构建了单吊索—主梁阻尼模型,最终由抖振分析计算出吊索阻尼比对悬索桥抖振位移均方差的影响。结果表明,悬索桥跨中位移随着吊索长度的增加而增大,随着吊索初张力的增大而增大,随着吊索直径的增大而减小,风速对悬索桥抖振响应有较大的影响,随着风速的增加而增大,且基本呈线性增长。因此在计算和设计悬索桥时,必须考虑吊索阻尼比的影响。