用复模态综合和优化方法求解结构局部动力修改逆问题

本文提出一种结构局部动力修改逆问题的求解方法。该方法利用复模态综合建立结构在广义坐标下的动力学模型,然后在广义坐标下导出以局部结构参数为未知量的逆特征方程,最后用优化方法求出结构修改参数。数值算例表明,本文方法精度能满足工程设计要求。     

一种机械结构局部动力修改逆问题求解方法

本文对修改机械结构局部刚度和质量参数，从而使其具有给定固有频率的动力特性修改问题提出了一种求解方法，导出了质量与刚度参数修改结果的通解表达式。本文方法仅需利用与修改自由度相关联的动柔度参数，计算过程简便。文中给出了一个算例来说明方法的有效性。     

基于降阶模型的非经典阻尼结构拓扑修改的复模态重分析方法

摘要：对非经典阻尼结构自由度增加的拓扑修改重分析问题,提出了一种近似方法。这一方法基于初始结构和拓扑修改结构的降阶模型,采用动力缩聚和复矩阵奇异值分解两个步骤,然后结合瑞利商逆迭代法来求解。数值算例结果表明：该方法具有较高的精度,且效率高。     

用逆特征灵敏度预估有阻尼振动系统动力稳定性最佳修改方向

本文提出一种预估有阻尼振动系统动力稳定性修改方向的方法。该方法在复模态系统动态特性道特征灵敏度分析基础上，利用多元复合函数求导方法，推导出当系统复频率实部发生单位变化量时，所需要的结构参数改变量的求解公式。数值算例表明，本文方法预估出的振动稳定性最佳修改方向具有较好的准确性。     

用附加质量与刚度修改结构简谐激励响应

对修改结构局部刚度和质量参数,从而使其局部简谐激励响应分量满足给定设计要求的动力修改问题提出了一种求解方法,导出了质量与刚度参数修改结果的通解形式。本文方法仅需利用与结构修改自由度相关联的动柔度参数,计算过程简便。文中算例说明了方法的有效性。     

求解系统动力响应的自由界面模态综合法

本文提出了一种求解复杂结构系统动力响应的数值计算方法。该方法是自由界面部件模态综合技术的推广，在系统动力响应计算时只需用到各个子结构的模态参数和载荷特性，且不必求解整体系统的特征值问题。文末给出的算例表明该方法具有良好的精度和较高的计算效率。     

基于神经网络的结构动力模型修改和破损诊断研究

提出了一种基于神经网络的结构动力模型修改和破损诊断方法，讨论并解决了该法实施中的若干技术问题，如神经网络的拓扑结构的快速算法，结构模态特性的量化比较，结构破损特征信息的提取和处理，计算结果精度的提高等等。     

动态子结构综合的加权残数法

本文提出一种动态子结构综合法与加权残数法相结合的求解结构动力特性的计算方法。这个方法具有动态子结构法与加权残数法的一些共同特点。它可以克服用加权残数法求解复杂形状的结构的动力问题时试函数不易选取的困难。通过一些算例表明该方法是有效的。     

一个非标准的遗传算法在高耸结构动力逆设计中的应用

本文研究了高耸结构的动力逆设计问题,在经典遗传算法的基础上,提出应用浮点编码的非位串算子遗传算法对高耸结构动力问题进行逆设计的新方法。由编制相应的电算程序给出了计算实例,得到了满足的结果,表明本文的非标准遗传算法用于工程结构的优化设计是一种可行、有效的方法。     

非线性转子动力学半逆问题

讨论了转子动力学的主要逆问题——不平衡响应计算系统的最主要非线性环节（油膜轴承）的动态特性参数。由于具体工程应用所遇到的一些限制条件，在求解逆问题时，需要首先求解刚性简支转子的正问题，本文所处理的是一类半逆问题。     

Estimation of cable safety factors of suspension bridges using artificial neural network‐based inverse reliability method

The design of the main cables of suspension bridges is based on the verification of the rules defined by standard specifications, where cable safety factors are introduced to ensure safety. However, the current bridge design standards have been developed to ensure structural safety by defining a target reliability index. In other words, the structural reliability level is specified as a target to be satisfied by the designer. Thus, calibration of cable safety factors is needed to guarantee the specified reliability of main cables. This study proposes an efficient and accurate algorithm to solve the calibration problem of cable safety factors of suspension bridges. Uncertainties of the structure and load parameters are incorporated in the calculation model. The proposed algorithm integrates the concepts of the inverse reliability method, non‐linear finite element method, and artificial neural networks method. The accuracy and efficiency of this method with reference to an example long‐span suspension bridge are studied and numerical results have validated its superiority over the conventional deterministic method or inverse reliability method with Gimsing's simplified approach. Finally, some important parameters in the proposed method are also discussed. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

松花江旧铁路大桥的爆破拆除技术

介绍长1382 6m松花江旧铁路大桥控制爆破拆除的设计与施工。根据该桥的环境和结构特点,采用了线形聚能装药切割技术和深孔爆破相结合的方法,拆除水面以上的钢结构梁和桥墩。文中概述了桥梁的结构、工程特点和总体爆破方案;讨论了线形聚能装药的参数、设置方法以及深孔爆破的布孔参数、装药结构、起爆方法。同时介绍了钢桁架结构的预处理和安全防护措施。     

高架桥与建筑新型复合减震结构地震反应参数影响分析

在高速铁路和轨道交通工程中出现的桥梁和车站相结合的新型组合结构形式,有必要对其组合方式、结构形式、抗震性能及减震效果进行研究。基于此对一种新型高架桥与建筑复合减震结构进行研究,给出复合结构的组合方式及结构形式,基于动能和基底剪力相等把高架桥等效为单质点子结构模型,把建筑结构等效为另外一个质点,建立2质点简化计算模型。对影响结构动力响应的减震层刚度和阻尼,高架桥与建筑的质量比进行参数影响分析,并且提出了质量比在0.5~4.5之间的最优频率比公式和阻尼比的取值原则。进一步完成了高架桥与建筑复合减震结构地震反应试验,试验结果表明高架桥与建筑复合减震体系不仅对建筑结构有较理想的减震效果,对高架桥也有明显的减震效果。     

基于Kriging改进响应面法的桥梁地震动力可靠度研究

鉴于桥梁结构对地震响应的非线性和复杂性等问题,提出了基于Kriging改进响应面法的桥梁结构地震动力可靠度分析方法。首先利用Kriging模型的优越模拟性能,将其作为响应面函数,并采取自适应策略加以改进,而后采取线性过滤器脉冲响应法对地震随机激励荷载进行了离散,并基于首次超越问题的定义建立了动力可靠度极限状态方程,最后对桥梁结构的地震可靠度问题进行了分析。计算分析结果表明:提出的基于Kriging模型的改进响应面法能有效完成桥梁地震动力可靠度的计算分析(包括结构参数随机性对桥梁动力可靠度的影响),且结果具有较高的准确性和高效性。     

松花江旧铁路大桥的爆破拆除技术

介绍长1382 6m松花江旧铁路大桥控制爆破拆除的设计与施工。根据该桥的环境和结构特点,采用了线形聚能装药切割技术和深孔爆破相结合的方法,拆除水面以上的钢结构梁和桥墩。文中概述了桥梁的结构、工程特点和总体爆破方案;讨论了线形聚能装药的参数、设置方法以及深孔爆破的布孔参数、装药结构、起爆方法。同时介绍了钢桁架结构的预处理和安全防护措施。     

桥梁地震需求中随机参数的重要性分析方法研究

桥梁结构的地震需求不仅受地震动随机性的影响,而且受结构中随机参数的影响。为了分析各随机参数对结构地震需求的影响水平,提出采用重要性分析方法对各随机参数进行重要性排序。以常见的简支梁桥及连续梁桥为例,基于结构的非线性动力时程分析,分别采用Monte-Carlo数值模拟方法及核密度估计方法计算得到各随机参数基于方差的重要性测度指标及矩独立重要性测度指标。结果表明,对于中小跨径梁桥,针对桥墩、桥台及支座等不同构件的地震需求,随机参数的重要性排序并不完全相同,但是支座剪切模量、上部结构质量及阻尼比等参数对各构件地震需求的影响水平均排在前列;和Tornado图形法等局部敏感性分析方法相比,重要性分析方法在研究某个参数的重要性时能够考虑其他随机参数的影响,其应用更加合理。     

基于环境激励的钢管混凝土拱桥工作模态识别及修正

为了对已经运营多年的钢管混凝土拱桥结构的抗震性能进行验算和评估,以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例,建立其用于抗震分析的初始有限元动力模型,利用设置在拱桥上的健康监测系统,在环境激励下,采用FDD法对实际结构的工作模态进行识别,依据识别结果采用零阶近似法对初始有限元模型进行了修正。通过模态识别到模型修正的途径,可以将健康监测系统与抗震分析联系起来,为抗震分析提供一个基于实际状态的更为准确的动力分析模型。结果表明:FDD法可以准确识别出钢管混凝土拱桥的前5阶模态,具有良好的识别效果;主拱肋、稳定拱、吊杆、横撑和主梁所对应的材料特征值在修正前后的变化量为8。77%~10。21%,对结构动力特性有显著的影响;采用零阶近似法对模型进行修正后可以得到满意的结果,计算频率与实测频率的误差可缩小至0。11%~3。76%,修正后的模型能更为准确的体现实际状况,从而可以对已运营多年的桥梁结构做进一步抗震验算和评估。     

500 kV高压线下预应力钢筋混凝土桥拆除爆破

根据待拆桥梁结构特点和周围环境情况,采用控制爆破技术对500 kV高压线下现浇预应力钢筋混凝土箱梁桥进行拆除爆破。在确定桥梁的爆破方案和区域划分的基础上,针对桥梁墩柱、箱梁及桥台各自结构特点,制定不同的爆破参数、装药结构、起爆网路和安全防护措施,控制了爆破的危害效应,达到了预期的爆破效果,为类似条件下的桥梁工程拆除爆破提供参考。     

500 kV高压线下预应力钢筋混凝土桥拆除爆破

根据待拆桥梁结构特点和周围环境情况,采用控制爆破技术对500kV高压线下现浇预应力钢筋混凝土箱梁桥进行拆除爆破。在确定桥梁的爆破方案和区域划分的基础上,针对桥梁墩柱、箱梁及桥台各自结构特点,制定不同的爆破参数、装药结构、起爆网路和安全防护措施,控制了爆破的危害效应,达到了预期的爆破效果,为类似条件下的桥梁工程拆除爆破提供参考。     

梁桥结构地震反应分析中输入地震动选取及调整方法研究

针对桥梁结构地震动分析时所输入地震动选择会影响时程分析结果的可靠性,结合结构动力放大系数基本原理及地震波能量原理,通过分析反应谱型特点,将其拟合归纳为以结构自振周期 范围及规范规定的0.1s-Tg范围分别定义为低频、高频对比区间,以两个区间反应谱曲线包围面积作为对比参数进行自然地震波选择依据。并据所选地震波提出基于两区间的5种天然地震波调整方法。以典型多跨梁桥为例进行数值分析,以桥墩墩底弯矩、剪力和及墩顶位移作为桥梁地震反应统计量。利用统计分析结果验证双参数地震波选择方法及地震波调整方法的合理性及有效性。