小波多分辨方法在基桩检测中的应用

介绍了小波多分辨分析理论,利用小波多分辨分析方法,对桩基检测信号进行5层分解,利用分解的频带信息,指导信号滤波,消去高频干扰,利用细节信号提高了数据分析处理的质量以及桩基检测的分辨率和准确率。     

转子钢支架抗震性能分析与评定

采用振型分解反应谱分析的方法,使用有限元软件SAP2000对110 t转子存放支架进行应力、稳定及抗震分析,地震载荷根据GB 50267-97核电厂抗震设计规范取值,采用GB 50017-2003钢结构设计规范对其进行了安全评定,结果表明该支架满足规范要求。     

考虑不同温度-应力路径及复杂温度分布状态下的钢结构火灾非线性分析

采用考虑温度-应力路径影响的高温下钢材的应力-应变关系,并考虑构件截面上温度非线性的分布状况,对火灾中钢结构的反应进行非线性分析,旨在尝试提出一种更加符合实际情况的钢结构抗火分析新方法。根据已有的试验结果,对高温材性试验数据进行了回归分析,得到Q235钢在升温恒载、升温加载、升温降载3种基本温度-应力路径的本构关系式。根据有限元原理,提出截面上温度分布的瞬态分析方法,并与欧洲规范、SAFIR程序进行对照,验证其正确性,为结构抗火全过程分析提供了理论基础。     

大跨钢结构在特殊气候条件下的温度应力实测研究

利用自主开发的无线应力传感监测系统,对某体育场钢结构在施工过程中特殊气候条件(持续高温和低温)下的温度与应力进行实测,详细研究温度与应力的关系及温度变化所产生温度应力的大小,给出结构在不均匀温度场下的实测温度分布规律,通过有限元模拟,得到构件的应力变化理论值,并将其与实测数据对比。结果表明:钢结构处于非均匀温度场作用下,温度和应力相关性明显,大多数实测数据与仅考虑均匀温度场的理论值存在一定的差异,部分测点实测值大于理论值较多。     

改进BP神经网络的钢结构应力缺失数据重构

钢结构健康监测过程中的应力数据缺失会干扰监测各环节的运行状态,无法保障施工阶段的安全,因此解决数据缺失问题至关重要。钢结构在施工阶段应力应变监测中,由于受到外界诸多复杂因素的影响,导致监测数据不准确、缺失以及局部应力数据的重构值与真实值偏差较大等问题。采用改进BP神经网络分别对300组和30组钢结构应力应变监测数据进行重构,并对改进BP神经网络的数据重构方法进行适用性分析。结果表明:相比线性回归法,改进BP神经网络法进行离散型缺失数据的重构平均误差降低0.7%,特别是对于局部缺失数据,改进BP神经网络法的重构精度更高,平均局部误差降低2.2%; 为达到较好的重构精度,使用改进BP神经网络对缺失数据重构时,数据的缺失率不宜超过20%; 改进BP神经网络法可为钢结构应力缺失数据重构以及结构健康监测提供技术支持,具有较好的实用性。     

温度应力对钢结构影响的试验研究

对工字钢短柱在轴向约束的情况下进行了高温强度试验。研究结果表明,在弹性阶段,温度越高,增加的温度应力越大,温度应力的增量只与温度的增量有关,而与初始载荷无关。在超静定结构中,温度应力是导致构件屈服破坏的主要原因,因此钢结构的耐火设计应该考虑温度应力的影响。     

谈钢结构温度应力在寒冷地区的影响

从温度应力的概念、计算、产生条件及相关因素等方面进行了阐述,结合工程实例对钢结构温度应力在寒冷地区的影响进行了分析,并采取了释放温度应力的措施,从而避免温度应力造成钢结构的破坏。     

天津奥林匹克中心体育场钢结构屋盖施工数值模拟与监测

对天津奥林匹克中心体育场大型空间钢结构屋盖的主桁架吊装、结构安装过程以及采用不同卸载方式的支撑卸载过程进行数值模拟,并选择部分关键受力构件进行安装过程和卸载过程的应力监测以及结构施工完毕后的温度应力测试。结果表明,钢结构安装过程中构件应力很小,方案合理;根据数值模拟结果并结合现场施工条件确定的间隔跳跃等值同步卸载方式切实可行,支撑卸载过程中各支撑上作用力稳步均匀下降,钢结构内力增加平缓,结构逐渐趋于设计受力状态;日照导致结构杆件温度分布不均匀,部分杆件产生较大温度应力;均匀温度变化条件下结构产生的温度应力较小,且与计算值相符。     

基于小波多分辨率分析的简支梁损伤识别方法研究

基于小波多分辨率分析的方法,根据移动载荷作用下简支梁动态响应特性,利用梁上一点振动信号对裂纹梁进行损伤识别。移动载荷经过梁上裂纹处时,必然导致梁响应时间历程曲线的奇异性,这种奇异性不能直接被观察到,但是可以通过小波多分辨率分析进行识别。利用有限元Ansys软件的瞬态分析方法进行裂纹梁移动载荷作用下的损伤识别数值模拟,通过梁上某一点挠度、速度和加速度的振动信号,利用小波多分辨率分析有效地识别出单个及多个裂纹,同时扩展到多个同向和相向移动载荷作用下裂纹梁的损伤识别。     

核主泵试验回路中热水罐应力分析研究

石油化工厂及核电站中,部分设备需要在高温工况下工作,使用传统方法来计算温度在设备内产生的应力不仅过程繁琐,且结果准确度低。本文利用ANSYS软件,对某核主泵试验回路中热水罐内的应力分布进行了分析,采用"热-结构"耦合技术,得到了该热水罐在"热-结构"载荷共同作用下的应力分布情况并进行了分析。本文采用的分析方法,对高温下运行设备的分析设计具有一定参考意义。     

基于马尔可夫链的钢箱梁正交异性板疲劳状态分析

为对正交异性板U肋的剩余强度退化规律进行研究,引入马尔可夫过程理论,以特大跨径钢箱梁悬索桥--西堠门大桥为工程背景展开研究。首先分析西堠门大桥钢箱梁长期应变监测数据的时频特征,应用小波分析分离出环境温度变化所引起的桥面板结构应力波动,再对小波变换系数在不同尺度上选择合适的阈值来消除由环境随机激励和测量噪声引起的低幅值应力变异;采用雨流计数法对车辆荷载作用下的应变监测数据进行统计分析,得到疲劳应力范围并设定6个疲劳应力区间;然后由U肋对接部位的典型S-N曲线计算得到其强度从初始状态至最终状态的转移概率,并根据Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论构造出连接部位易损点区域强度演变的状态转移概率矩阵;最后利用初始状态的概率分布向量和状态转移概率矩阵,得出大桥运营阶段不同时刻对应的剩余强度值,给出U肋连接部位的强度退化轨迹。结果表明：所建立的疲劳状态分析模型可以考虑构件强度退化过程中各状态的相关性,能够根据车流量变化来预测正交异性板U肋疲劳状态随桥梁服役时间的变化规律,从而可实现钢箱梁正交异性板U肋的服役性能评估。     

考虑蠕变和残余应力释放的Q460钢柱抗火设计方法

承受荷载的钢结构在火灾下可发生明显的蠕变变形,钢结构中的焊接残余应力在火灾下也会一定程度地释放,因而高温蠕变变形和残余应力会对钢柱的耐火性能产生影响.为了准确地对高强度Q460钢柱进行抗火设计,有必要定量分析高温蠕变和残余应力释放对钢柱承载力的影响.采用电炉对2根焊接H形Q460钢柱进行耐火试验,得到无保护Q460钢柱...     

提升小波理论在铁路MOA在线监测系统中的应用

在铁路MOA在线监测系统中,铁道电网的高次谐波含量大、频率不稳定、电压波动大,使在线监测系统存在大量的干扰、噪声等问题。引入了提升小波理论,这是一种新的理论,与经典小波变换相比,具有小波构造简单、运算速度快和节省存储空间等优点。提升小波理论继承了第一代小波多分辨率的特性,不依赖傅立叶变换,很容易从正变换得到反变换。把提升小波理论应用到铁路MOA在线监测系统中,可以解决数字滤波、去除干扰和噪声等问题。运用MATLAB7.0对其进行仿真,得出提升小波是一种更为有效的分析方法。     

钢-混凝土混合结构考虑温度荷载的有限元分析

分析了钢-混凝土混合结构在温度荷载作用下的实际工作状态,推导了混合节点中混凝土柱与钢梁中的自约束应力和外约束应力计算公式,采用三维有限元数值可视化模拟,研究了三种温度荷载工况下节点的应力分布状态。研究结果表明,由于节点构造的影响使得钢梁与混凝土柱中的温度应力无法释放,在节点区域出现了较大的应力集中现象。工程设计中应充分考虑温度应力对混合节点的不利影响,采取对混凝土柱端附加钢板箍进行加强或将钢梁底板上的锚固螺栓孔开成长圆孔的方法消除温度应力,防止混凝土柱开裂。     

公路隧道喷射混凝土套拱加固结构力学特性

为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律。结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处; 由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复“上升-下降-上升”最后趋于稳定的特点; 套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算; 套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准。     

跨度120m三角锥体钢结构施工滑移监测方法研究

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程,滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此,提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法,该方法通过模拟分析施工滑移过程,准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度,提前采取措施;通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化,避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例,在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装,对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响;采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。     

Research on construction slip monitoring method of spatial steel structure with triangular cone shape spanning 120 meters

大跨度钢结构的滑移是一个动态过程，滑移推力、环境荷载、轨道承载力、轨道平顺性等因素对结构准确就位均有影响。为此，提出了一种能够监测滑移施工过程结构安全、稳定及滑移同步性的方法，该方法通过模拟分析施工滑移过程，准确预判滑移中结构出现损伤的位置和程度，提前采取措施；通过实时在线监测结构滑移施工过程中多项参数的变化，避免滑移过程中结构的应力集中、局部变形过大、脱轨、失稳及倾覆。以大同美术馆钢结构屋盖滑移施工监测为例，在滑移前对滑移施工过程进行模拟分析和监测系统安装，对滑移阶段结构关键构件的应变、位移、构件变形及环境温度进行实时监测、分析与反馈。结果表明：大跨度钢结构滑移受温度、轨道平顺性、轨道处结构变形值、顶推设备误差影响；采用有限元模拟分析、现场监测、实时分析与反馈的监测方法,可有效控制滑移过程中结构的内力、变形、各轨道滑移的同步性及结构的整体稳定性。