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由响应识别桥上移动荷载 总被引:8,自引:1,他引:7
本文介绍一种基于欧拉梁振动理论由桥梁响应识别桥上移动时变荷载的方法,用模态叠加法和最小二乘法由桥梁挠度或应变识别梁的模态位移,采用差分方法得到梁的模态速度和模态加速度,由梁的模态座标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载,并通过计算机仿真说明测试误差、桥梁跨度及荷载间距对识别结果的影响 相似文献
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简支梁桥与多跨连续梁桥上移动荷载的识别与参数分析 总被引:2,自引:0,他引:2
移动车辆荷载反复作用会导致桥梁疲劳损伤甚至破坏,移动荷载识别是桥梁健康监测的重要措施之一。采用样条函数逼近法对简支梁桥与多跨连续梁桥上的移动荷载进行识别和参数分析。基于模态叠加法和梁固有振动的精确解,建立了移动荷载作用下简支梁和连续梁的运动方程;利用样条最小二乘法逼近桥梁应变响应,由样条数值微分求得响应导数;再通过Tikhonov正则化方法结合奇异值分解技术得到了荷载识别的正则解。对一简支梁和一三跨连续梁进行了数值仿真,并对一些影响因素进行了参数分析。利用已有的试验数据验证了方法的可靠性。结果表明,样条函数逼近法能有效地识别简支梁与连续梁桥上的移动荷载,具有很强的实用性和抗噪性能;而且简支梁桥上的荷载识别精度和抗噪性能高于连续梁桥;利用Tikhonov正则化方法可得到荷载识别的稳定解,并有利于提高识别精度,降低对噪声的敏感性。 相似文献
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板梁桥上移动荷载识别 总被引:2,自引:0,他引:2
用正交异性理论分析桥梁结构桥梁振动,用模态叠加法和最小二乘法将正交异板的挠度减应变变换为板的模态位移,采用差分方法得以板的模态速度和加速度,由板的模态座标方程和最小二乘法识别板上移动荷载。 相似文献
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根据响应识别桥上列车荷载的模糊模式识别方法 总被引:1,自引:0,他引:1
为准确快速的获知通过桥梁的列车荷载大小,将模糊模式识别的方法引入桥梁列车荷载识别问题,将列车荷载识别过程转变为与列车荷载响应标准模式库的模式匹配过程。采用数值分析方法,分别基于桥梁位移、速度和加速度响应对鄱阳湖连续钢桁桥列车荷载进行识别,结果表明利用加速度响应获得的识别结果精度要明显好于采用位移和速度响应获得的识别精度,同时通过对在噪声干扰下列车荷载识别结果的分析,验证了本文所述方法对桥上移动列车荷载进行识别的可行性和准确性。 相似文献
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基于矩量法和移动荷载识别理论,采用整域基函数——正交勒让德多项式表达桥面移动车载,从车致桥梁弯矩响应识别桥面移动车载,提出了一种时域移动荷载识别改进方法(ITDM)。利用试验测量的车致桥梁弯矩响应时程数据重点研究了几个主要参数对ITDM的影响,这些参数包括:基函数数量、模态数、测点数及测点位置和运行时间等,同时与时域法(TDM)进行了对比研究。试验研究结果表明:ITDM性能与TDM相若,但ITDM更以适应性强和省时而优于TDM,这对于桥梁移动荷载的现场在线准确识别非常有利。 相似文献
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移动荷载是影响桥梁使用寿命的主要因素之一,对其准确地监测与识别能为桥梁养护提供重要依据。基于振动响应反演的移动荷载识别研究经过五十多年的发展,形成了以时域法、频时域法为主的多种方法,取得了不错成就。然而在解决该类方法面临的主要问题:计算耗时明显、反问题求解病态上,现有技术大多需要使用多项测点和复杂优化,在实际工程应用中并不友好。在时域反卷积法和荷载形函数法的基础上,定义新的构造矩阵提取系统矩阵中的有效元素进行荷载识别,在保障对大噪声的鲁棒性的同时,使测点数量和计算成本进一步降低。在数值仿真算例中,该方法在使用含10%和20%白噪声的动挠度响应情况下,仍能稳定地识别周期性移动荷载,除荷载上、下桥阶段,并未出现明显的奇异性。在试验验证中,利用两个试验分别验证了该方法对集中荷载、移动荷载的识别,其精度与计算效率均可满足实际工程需求。 相似文献
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Ping Lou 《International journal for numerical methods in engineering》2005,64(9):1207-1235
The vertical dynamic responses of a simply supported bridge subjected to a moving train are investigated by means of the modal analysis method. Each vehicle of train is modelled as a four‐degree‐of‐freedom mass–spring–damper multi‐rigid body system with a car body and two wheelsets. The bridge, together with track, is modelled as a simply supported Bernoulli–Euler beam. The deflection of the beam is described by superimposing modes. The train and the beam are regarded as an entire dynamic system, in which the contact forces between wheelset and beam are considered as internal forces. The equations of vertical motion in matrix form with time‐dependent coefficients for this system are directly derived from the Hamilton's principle. The equations of motion are solved by Wilson‐θ method to obtain the dynamic responses for both the support beam and the moving train. Compared with the results previous reported, good agreement between the proposed method and the finite element method is obtained. Finally, the effects of beam mode number, vehicle number, beam top surface, and train velocity on the dynamic responses of the entire train and bridge coupling system are studied, and the dynamic responses of beam are given under the train moving with resonant velocity. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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基于虚拟变形(VDM)方法中移动动态影响矩阵的概念,利用双自由度质量-弹簧阻尼模型模拟移动车辆,系统推导和阐述了车-桥耦合系统中粗糙路面上移动体参数的识别方法。以移动体参数的修正因子为优化变量,通过最小化桥体结构实测响应和计算响应的平方距离进行识别,识别精度高,对噪声鲁棒性强,且较少的传感器就能识别多个移动体参数。利用移动动态影响矩阵,每步优化中无需时时重构系统参数矩阵,计算效率高。利用一个三跨连续梁模型验证该方法的有效性,在5%的噪声影响下,利用一个传感器可以准确地识别多个移动体参数和移动荷载。此外,通过比较平坦路面与粗糙路面上的移动体参数的识别方法和结果,结合车体参数的灵敏度分析,说明了路面粗糙度、移动体参数对结构响应的影响及不同情况下参数识别中优化变量的选取原则。 相似文献
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建立了运营桥梁结构系统辨识的数学模型,以及对于运营桥梁结构参数实现间接辨识的点估计及区间估计的方法.引入系统辨识理论,定义了运营桥梁结构的数据、模型类、准则要素;基于车辆响应,通过对准则优化的实现,实现了基于车辆响应对结构参数的间接辨识;分别基于半解析解、数值解、加入白噪声的半解析解以及数值解对结构的频率和刚度,进行了... 相似文献