全桥气弹模型颤振导数识别

将节段模型颤振导数识别方法用于全桥气弹模型,对其可行性和便利性进行详细论述;给出气弹模型模态质量的确定方法;采用随机子空间方法和随机搜索方法识别均匀流场和紊流场中苏通大桥气弹模型的18颤振导数,并和特征系统实现算法识别结果进行对比分析。研究结果表明:节段模型颤振导数识别方法是识别气弹模型颤振导数的有效和实用方法;模型模态质量可以方便地根据几何缩尺比由实桥对应值直接推算得到,且比通过模型试验实测精度更高;不同方法识别得到的均匀流场中苏通大桥气弹模型大部分颤振导数基本吻合;相对于紊流场中的气弹模型而言,均匀流场中的节段模型颤振导数识别精度更高。     

基于环境激励下钢桁梁桥的模态识别

以一下承式钢桁梁桥模型为例进行数值模拟,研究了基于环境激励下的钢桁梁桥的模态参数识别,包括:对比分析了频域法和时域法识别的结果,利用频域法分析了钢桁梁桥在不同样本长度时的模态参数识别结果,得出一些重要结论。     

随机减量法识别铁路桥模态参数的试验与研究

以三茂铁路某预应力混凝土简支梁桥为例进行数值模拟,研究墩桥耦合体系的相互影响,利用环境激励的随机减量法(ERA法)获得简支梁桥的模态参数,并与利用聚能力锤激励的频域模态试验结果对比后得出一些结论。     

苏通大桥气弹模型气动失稳分析

大跨柔性桥梁气弹模型在风荷载作用下会产生明显的竖向、侧向位移和附加攻角。推导气弹模型实测位移修正表达式,对苏通大桥气弹模型高风速时实测位移进行修正,对比分析修正前后差异。绘制了苏通大桥主跨跨中断面、1/4断面和边跨跨中3个典型断面扭转中心的运动轨迹,分析其特点,对苏通大桥气弹模型气动失稳现象进行解释。基于随机搜索方法和随机子空间方法识别得到的模态参数,对苏通大桥气弹模型进行复模态颤振分析。分析结果表明:苏通大桥气弹模型可视为一种非常规索网复合系统,其气动失稳振动表现为保持平衡状态的竖向、侧向和扭转耦合滚动,扭转频率成分在竖弯和侧弯振动中参与很多,而竖弯和侧弯频率成分在其他两种振动中参与很少。     

基于交叉模型交叉模态法的损伤识别研究

损伤识别能判断结构是否损伤,并对危险进行提前预警,对避免灾难发生和减轻灾难后果具有重要作用,受到了人们越来越多的关注.交叉模型交叉模态法利用理论和试验模态进行损伤识别,具有物理意义明确、充分利用实测模态等诸多优点.介绍了交叉模型交叉模态法,分析了LANL实验室的一个八自由度结构,提出了一种优化存储方法,分别在完全模态和...     

环境激励下结构模态参数识别在简支梁实验中的应用实例

本文简要介绍了环境激励下结构模态参数识别方法及其特点,还阐述了实测数据的时域和频域表示及离散傅立叶变换简介,并进行了简支梁模态试验,通过理论分析比较得出初步结论。     

桥梁结构模态参数识别的环境激励法

从峰值法和时域识别的随机子空间法对桥梁结构模态参数识别的环境激励法进行了分析,并通过实例分别采用有限元法,典型波形识别法,PP法和SSI法进行讨论,从而确保系统识别结果的正确性。     

基于ARMA模型识别工程结构模态参数

对基于环境激励下运用时间序列法ARMA模型对工程结构模态参数的识别进行研究。结合传统模态试验,对一个多层框架结构进行了模态参数识别的对比试验,试验结果显示:二者在模态参数识别上具有高度的一致性。分析表明:时间序列法ARMA模型能够在传统模态试验难以进行的环境下,准确有效地识别工程结构的模态参数,为结构的在线监测和抗震设计等提供模态参数,具有一定的工程应用价值。     

基于完全气弹模型风洞试验输电塔风荷载识别

按照基本缩尺律,设计、制作了输电塔完全气弹模型,并通过大气边界层风洞试验,测试了多种风速、风向条件下输电塔的位移与加速度响应。通过加速度响应功率谱识别出结构的固有频率,并采用Hilbert-Huang变换结合随机减量法识别出包含结构阻尼和气动阻尼的结构总阻尼。利用虚拟激励法建立了由测点位移响应来识别结构顺风向、横风向风荷载的方法。由识别出的风荷载谱曲线,利用非线性最小二乘法拟合得到输电塔顺风向、横风向风荷载经验公式。研究结果表明：风洞试验设计、制作的输电塔气弹模型,测试得到的模型第1阶自振频率与有限元计算结果吻合较好;横风向荷载谱形态与顺风向的相比有较大的区别,其能量分布在一个更宽的频带上,其峰值频率是顺风向的3～4倍。     

大跨斜拉桥环境模态频率识别的最大熵法研究

大跨斜拉桥结构的振动特性随环境与运营条件的变化表现出时变的特征。本文对润扬大桥斜拉桥结构的实测加速度响应信号采用复模态指示函数法(CMIF法)进行了模态参数识别,在此基础上采用最大熵法对实测模态频率的不确定性进行了分析。分析结果表明,环境温度的变化对斜拉桥模态频率的影响是长期性的趋势,而交通荷载和风荷载对模态频率的影响则由于荷载的非平稳性呈现瞬时的颤动变化。采用最大熵法较好地改善了润扬大桥斜拉桥的环境模态频率识别效果,有效地减少了实测模态频率因车辆和风荷载随机因素影响的变异性。     

缆索承重桥梁全桥气动弹性模型模态测试分析

本文详细介绍了大跨缆索承重桥梁全桥气弹模型模态测试分析方法,结合这类桥粱全桥模型的结构及模态特征探讨了影响模态测试分析结果的各种因素。并将这些方法应用于主跨为1490m的润扬长江公路大桥南汊悬索桥全桥气弹模型模态测试分析,得到了较为理想可信的模态测试分析结果。     

环境振动下的钢管混凝土拱桥试验与分析

环境振动试验是检测大型桥梁结构的主要方法,检测得到的模态参数是判定桥梁健康状况的重要依据.本文基于随机振动理论,从雁滩黄河大桥在环境激励下获得的加速度测试信号中提取高信噪比的响应信号,采用频域峰值法和时域随机子空间法识别得到了该桥的固有频率、阻尼比和振型等模态参数,并与有限元模型计算结果进行了对比,验证了识别结果的可靠...     

基于随机振动试验的结构模态参数识别方法

文章介绍了利用随机振动的试验数据进行模态参数识别的方法。先从理论上对模态参数识别的原理进行推导,并给出通过随机振动试验进行结构模态参数识别的前提条件和理论基础公式,以及进行随机振动试验的主要步骤;然后以简支梁结构为例,通过随机振动试验求得模态参数并与有限元理论计算的结果相比较证明该方法的可行性。     

基于环境振动测试的润扬桥塔模型修正

桥塔是决定大跨度桥梁结构动力特性的重要部分之一,系统而深入地认识桥塔的动力特性是十分重要的。本文采用环境激励振动测试的方法对润扬桥塔的振动特性进行了测试,识别了其重要的模态参数。为了更深入地了解桥塔的力学性质,建立了桥塔的空间结构模型,依据最小秩方法(MROU),对结构模型进行了修正,识别出桥塔中重要的力学参数。修正后的模型为进一步模拟仿真分析大型桥塔在恶劣环境下的动态响应提供基础。     

环境振动响应下悬索桥的系统识别

对环境振动响应下悬索桥系统识别的应用进行研究和评估。为获得桥的动力特征,采用只有两个输出时间域的系统识别方法,即与Ibrahim时域方法相结合的随机衰减法,与特征系统实现算法相结合的自然励磁技术。研究两种方法的精度和效果并与有限元方法结果进行了比较。两种方法论证的系统识别的结果表明,环境振动测量可以提供桥动态特征的可靠信息。     

环境介质对大跨斜拉桥动力特性的影响

实际的桥梁结构并非位于真空环境下．随着斜拉桥跨径的增大,其几何变形与质量分布状态都会随着周围环境介质的变化而变化,从而影响到结构的动力特性。从桥梁结构动力特性平衡方程出发,综合考虑静风效应、温度效应及深水效应3种环境介质对动力特性方程中的{M}矩阵和{K}矩阵改变的影响,以在建的某大跨斜拉桥为工程背景,建立动力特性分析有限元模型,分析了该桥动力特性随周围环境介质影响的变化规律。分析研究表明：较高风速下,结构自振频率急剧降低,且伴随着强烈的振型耦合现象;水效应引起的附加质量矩阵使结构的自振频率略有降低;温度效应变化对结构自振频率影响不明显,分析时可以忽略不计。     

基于随机子空间结合稳定图的拱桥模态参数识别方法

为了避免目前常用的结构模态参数识别方法容易出现虚假模态等缺陷,提出了一种将随机子空间法与稳定图法相结合的模态参数识别方法。通过随机子空间法有效地从环境激励的结构响应中获取模态参数,通过稳定图方法确定系统阶次。通过对稳定图方法的改进,避免了虚假模态的出现,进而提高了随机子空间方法的识别精度,并在一钢管混凝土拱桥上对这种新方法进行了验证。结果表明,该方法具有良好的识别效果。     

珠江大桥动力特性测试与分析

利用频域中的单模态识别法(SDOFI)对珠江大桥——大跨度预应力砼连续刚构桥的现场环境振动试验数据进行桥梁动力特性识别。利用ANSYS建立了全桥三维有限元模型并进行了理论模态分析。     

铰接车辆模型识别粗糙桥梁频率和振型的数值分析

根据车桥耦合振动理论和桥梁间接测量法基本原理,对实际工程某连续梁桥建立桥梁模型,采用2辆单轴1/4车辆模型模拟测量车辆,1辆双轴半车模型模拟牵引车辆提供额外桥梁激励,三车前后铰接建立车辆模型。基于分离法原理与车辆动力学理论,利用约束方程实现任意时刻车轮与桥面接触点的位移协调关系,采用APDL编程实现铰接车辆过桥的耦合动力时程响应分析。提取前后测试车辆匀速通过不同等级粗糙桥面时车辆振动加速度时程响应,对通过桥梁同一位置处的前后测试车辆加速度数值进行相减处理并应用快速傅里叶变换识别桥梁频率。采用带通滤波技术与汉宁窗相结合的处理方法提取分离出与桥梁固有频率相关的桥频分量响应,利用桥频分量响应及其希尔伯特变换构造出与每阶固有频率相对应的振型。结果表明:在A、B、C级桥面不平整度条件下,采用铰接车辆模型识别出的桥梁前3阶频率相对误差均在1%以内; 对加速度时程响应数据加窗处理后识别出的桥梁前3阶振型MAC值均在0.95以上,满足工程精度需求; 研究结果可以为移动传感间接测量方法在桥梁检测工程中的应用提供理论参考。     

基于试验模态参数的索-拱铁路桥的改进有限元模型

介绍基于模态参数的索-拱铁路桥的校准数值模型。基于扩大的频域分解法,采用只输出技术,通过扰动测试来确定自振频率,桥梁振动的整体和局部模态对应的振型及阻尼系数。采用一种遗传算法对数值模型进行改进,该算法可以在数值模型的15个参数中得到最优解。为了与模态匹配,采用了一种基于模态应变能计算的新技术。考虑到不同的初始种群,大量参数的稳定性证明了数值模型在优化范围内所采用优化算法的鲁棒性。通过一个混凝土的变形模量的特征试验和铁路运输下的动力试验,对改进的数值模型进行了验证。结果显示数值模拟结果与试验结果吻合较好。