不同激励下的桥梁动力特性测试

桥梁动力特性的测试往往是通过其在外部激励下的动力响应,经频谱分析来加以分析测试。环境激励和跑车(或者跳车、刹车)作为外部激励,由于激振的能量不同,跑车主要适用于小跨径,刚度较小的桥梁结构,而对于大跨径桥梁则需要通过环境来进行激励。本文以某桥动载荷载试验测试为背景介绍基于环境激励和跑车激振测试桥梁的动力特性测试。     

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。     

自由交通流作为环境振源对斜拉桥动力特性测试

以自由交通流作为环境振源对斜拉桥动力特性进行测试,是桥梁模态参数识别未来健康诊断的必然趋势。介绍了利用车辆随机激振测试永和斜拉桥的自振特性的原理及具体实施方法,并对其使用15a后的模态参数进行了识别。该方法避免了由于禁止车辆通行、采样时间长等问题给环境随机振动测试带来的困难。其测试数据可以作为斜拉桥破损状态下的动力指纹。     

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。     

某砖石古塔动力特性测试研究

动力特性是结构自身的重要特征之一,是评价古塔抗震性能和损伤状态的重要指标。采用敲击激振法对某砖石古塔的动力特性进行了测试,根据测试所得各测点的加速度时程和自功率谱函数图,分析了结构的自振频率和阻尼及结构振型,并用有限元软件ANSYS对测试结果进行了进一步验证。测试和分析结果可为同类古塔的维护和开发提供理论依据。     

高层建筑结构动力实验的反冲激振法

本文用反冲激振法进行高层建筑结构的动力实验分析。首先用模型试验验证了反冲激振法与传统的动力实验方法的一致性,其次对西工大科研楼及杭州工业大厦进行动力特性实测,证明了本文方法的可靠性。     

井塔结构的动力特性试验研究

本文介绍安徽省淮北煤炭基地某主井井塔结构的动力特性测试与分析结果。在测试中,采用了强迫振动和风脉动作为振源,并将测试结果在专用数据处理机和通用计算机上进行分析,对不同的激振方法和分析方法进行了对比,提出了在这类高耸结构的动力测试和分析上应注意的问题。最后把测试分析结果与理论计算进行了对比,发现地基土的动力特性对高耸结构的高振型影响应予以考虑。     

粉煤灰坝模型试验研究

以湖南省耒阳电厂粉煤灰坝的加高加固工程为研究背景,采用大型液压伺服式振动台作为试验手段,分别对高程为170,180,230 m的灰坝模型进行了动力特性试验研究,并进行了计算验证。同时,对采用3种不同灰渣拌合料加高的180 m高程灰坝模型进行了动力特性评价并认为其对灰坝的整体动力特性没有太大的影响。试验结果表明,灰坝的自振频率是随着激振加速度的增大和坝体的加高而降低的;坝顶加速度放大倍率也是随激振加速度的增大而降低的;两者在有干滩工况下普遍大于无干滩工况。     

基于动力性能指标的巴东大桥震后工作状态评估

如今大跨度桥梁的应用越来越广泛,其结构的健康监测和工作状态的评估已成为当今土木工程界研究的热点。近几年来,随着振动测试、模态分析、动力识别等技术的不断发展,为桥梁工作状态评估提供了可靠依据。该文以2013年12月16号发生过地震的巴东长江公路大桥为研究背景,采用环境随机激振法,对桥梁进行基于动力性能指标的振动测试,通过计算机进行模态识别技术得到被测结构的动力特性,进而利用动力性能指标对大桥震后的工作状态进行评估。     

爆破激振条件下的岩体阻尼测试方法研究

岩体阻尼是岩体的重要动力学参数。块体激振试验法是目前现场岩体阻尼测试最主要的方法,但这种测试方法耗费较大。通过爆破激振来测求岩体的阻尼比是一种相对简便、高效的方法,该方法需要扣除因能量的几何扩散而产生的几何阻尼的影响。为此按黏弹性阻尼模型推导出通过面波衰减计算岩体阻尼比的公式,并在海阳核电厂分别采用单孔和多孔爆破激振进行岩体阻尼试验,对得到的试验数据采用小波包进行分析。为检验该测试方法的测试效果,在同一场地按照规范进行激振试验测试,测试结果表明:通过爆破激振法测得的岩体阻尼比略大于通过块体激振法测得的岩体阻尼比,爆破激振法测得的岩体阻尼比随着爆源距的增加而减小,爆破激振的振动频率对测得的岩体阻尼比有一定影响。测试的对比结果表明利用爆破激振产生的岩体振动信号中的信息来计算岩体阻尼比具有一定的可行性。     

考虑刚柔耦合的振动筛动力学研究

振动系统动力特性研究是研发新型振动筛的关键环节。考虑电机特性和系统构件刚柔耦合性质,是预测振动筛动力特性和结构强度的一种新方法。首先,利用Lagrange-Maxwell方程模拟了交流电机转子转动特性;其次,运用有限元法将振动筛的主要构件柔性化,并对其固有频率和振型作了计算,建立系统的次要部件的刚性结构实现系统的刚柔耦合;最后,运用动态测试仪器测试了样机的加速度响应,与仿真模拟结果作对比研究。结果表明,振动筛在激振力作用下,结构的弹性振动会影响系统的动态特性;刚柔耦合法考虑了材料固有的弹性属性更能准确地预测振动筛的动态特性,该研究方法能应用于其他旋转和精密机械的动力学特性研究。     

连续梁桥的动力特性测试与分析

以上犹江大桥——先简支后连续梁桥为工程背景,采用空间梁格法建模分析了该桥动力特性,并采用少量的加速度传感器,利用环境随机激振多批次采集信号,进行了实桥振动模态测试和分析。结果表明：实测模态与理论计算值相当接近。     

秦山核电二期工程地基动态参数测试和地基动态模型

秦山核电二期工程是我国重点建设的大型核电项目。参照国内外的核安全规程,用先进的仪器设备,在该工程场地上进行了全面、系统的地基动态参数测试。这次测试的内容、规模和难度在我国是前所未有的,主要包括用孔内剪切锤激振、爆炸激振和电火花激振等激振方法,进行了四组跨孔测试和二十个钻孔的系统声波测井。最后,根据对测试结果的分析提出了地基岩体的动态模型。本文主要介绍了这次测试工作的测试方案、技术方法和测试成果。     

装配整体式混凝土结构动力特性检测实例分析

文章分别采用常规环境激励法与IBIS-FS(Image by Interferometric Survey-Frequency Structures)微波干涉技术两种方法对装配整体式混凝土结构进行动力特性检测,同时按照与现浇结构混凝土相同的方法进行结构理论计算分析。结果表明：实测动力特性结果与计算结果基本符合,常规环境激励法与IBIS-FS微波干涉技术可以在不需要任何激振设备的情况下检测出装配整体式混凝土结构的固有频率、振型、阻尼比;可以根据结构动力特性的测试结果对结构性能进行分析和判断。     

高层建筑动力特性测定的反冲激振法

在研究高层建筑的抗震问题时,往往引起人们关注的是实测结构的动力特性.但是基于目前的试验方法和条件所限,在这方面的实测资料还较少.为便于测定高层建筑的动力特性,本文将介绍一种简便易行的反冲激振法,并对其实测原理、方法以及框架剪力墙体系的高层建筑动力反应等有关问题加以讨论分析.     

地震波频率对岩质斜坡加速度动力响应规律的影响

 斜坡在地震作用下的动力响应是地震波各频率组分与斜坡体共同作用的结果,不同的地震波频率将产生不同的斜坡响应。依托于振动台模型试验,针对均质和层状结构模型斜坡,首先分析试验不同阶段白噪声激振下的动力特性,得出两模型斜坡的共振频率呈现降低趋势,模型内部结构趋于松散,且水平向加速度的第1阶共振频率要低于竖直向加速度的第1阶共振频率。着重分析斜坡加速度动力响应规律及其与地震波频率变化的相关性,结果表明：(1) 两模型的水平向加速度响应在相对坡底高程(h/H＞1/2)时具有明显的高程放大效应,竖直向加速度响应的高程放大效应出现在h/H＜3/4的部位,且这一特征与激振频率的大小无关;(2) 在同等激振强度下,随着激振频率增大,越靠近模型斜坡的共振频率,两模型斜坡水平向加速度的响应程度也越高,而竖直向加速度响应强度与激振频率的相关性因模型斜坡结构不同而异;(3) 激振强度增加时伴随的模型结构恶化(即共振频率降低)并不一定导致加速度响应强度的减弱,相反,高频激振波由于更加接近模型的共振频率,使得响应减弱的可能性变小;(4) 层状结构模型斜坡的加速度响应强度大于均质结构模型斜坡,当激振强度较大时,这种层状结构效应与激振频率的相关性增强,表现为随着激振频率增大,该效应对水平向加速度而言逐渐明显,对竖直向加速度而言则相对减弱。     

刚性地基低路堤长期动力特性原位试验研究

无砟轨道与深埋式桩板结构低路堤形成的"上刚-中柔-下刚"结构体系,导致基床受力加大、状态复杂,因此有必要针对刚性地基低路堤长期动力特性进行专门的动力试验研究。通过京沪高速铁路试验段模拟列车动荷载的原位循环激振试验,测定低路堤不同断面、不同深度处的动力响应,分析刚性地基上低路堤长期动力特性。结果表明:刚性地基上低路堤动力响应在激振70万次后趋于稳定,各典型断面动位移幅值均小于0.1mm,路基面动刚度值介于280~350MN/m之间,断面间刚度差异较小;激振150~200万次后累积变形为0.3~0.4mm;由轨道结构、基床和桩板结构、地基构成的"上刚-中柔-下刚"结构体系具有良好的长期动力稳定性。     

锚杆极限承载力的人工神经网络预测

岩石声波测试技术应用于锚固工程的无损检测中，其基本原理是采用动力瞬态激振使描杆引起弹性振动，通过测定锚杆的振动响应来估计和推断锚杆的极限承载力。将人工神经网络这类非线性动力学系统运用于该灰色系统的预测，可取得良好的效果。     

隧道洞口含软弱夹层仰坡振动台试验研究

为研究地震作用下含软弱夹层隧道洞口仰坡的动力响应特性,针对含软弱夹层隧道洞口仰坡开展大型振动台试验研究,通过分析水平和竖向激振作用下洞口段仰坡和衬砌模型动力响应和破坏特征,得到以下结论:水平向激振作用下,仰坡沿坡面向上存在明显加速度放大效应,软弱夹层对竖向加速度激振时仰坡动力响应有显著影响;越接近临坡面,衬砌结构加速度响应和越大,并且洞口段隧道衬砌拱顶加速度峰值最大,仰拱最小,衬砌结构受力状态复杂;竖向加速度激振时,软弱夹层上覆模型土出现松动,坡脚土体出现挤压、掉块,仰坡整体上保持稳定;在水平向激振作用下,而含软弱夹层仰坡则在坡脚土体先被挤压破碎,然后坡顶表面沿软弱夹层位置出现张拉裂缝,上覆土体沿软弱夹层滑动,最后土体大规模崩塌、滑落。竖向和水平激振力作用下,衬砌45°方向应变幅值最大,衬砌洞口段设防长度为25 m。该研究成果可以为山岭隧道洞口段边坡抗减震研究和设计提供参考。     

双频合成振动压实的对比试验研究

多频合成振动压实是一种新的压实方法,设计了双频合成振动压实机,这种压实机械可以通过调整激振器,实现不同的激振方式,如普通圆周振动压实、振荡压实、普通圆周振动 振荡的复合激振.为了探讨双频合成振动压实方法的压实特性,与某厂生产的YZS0.5型手扶振动压路机进行了对比试验,进行了不同激振方式下压实质量(压实度)试验,以及不同激振方式下的功率测试和生产率测试;试验与测试项目包括振动和驱动功率、工作速度、表面沉降量、压实度及样机动态响应信号等.同等试验条件下的对比试验表明,双频合成振动压实机的压实度较高,且具有良好的深层压实特性;压实效率较高,比YZS0.5型手扶压路机的生产率约高百分之五十;振动功率增加,而单位能耗低于普通振动压实.