检索结果-内蒙古大学图书馆

广东建材 2025年第1期41卷 93-97页

作者：吴镜涵付冰莹张秀成翟孟祥杨宏印武汉工程大学土木工程与建筑学院东南沿海工程结构防灾减灾福建省高校工程研究中心(JDGC03)

为保障对桥梁运营状况的监测准确性,桥梁健康监测系统通常采用采样频率高的传感器来实时采集桥梁数据,同时传感器长期暴露在恶劣环境中会导致监测数据出现数据漂移、丢失等现象。针对桥梁健康监测系统海量数据,采用肖维勒准则-平滑先验... 详细信息

为保障对桥梁运营状况的监测准确性,桥梁健康监测系统通常采用采样频率高的传感器来实时采集桥梁数据,同时传感器长期暴露在恶劣环境中会导致监测数据出现数据漂移、丢失等现象。针对桥梁健康监测系统海量数据,采用肖维勒准则-平滑先验滤波法对某城市轨道交通连续梁桥监测数据进行处理并结合相关规范进行分析。结果表明,所提方法能良好的剔除异常值及低频噪声,对挠度数据进行温度效应分离,并对桥梁健康状况进行评估,经评估该连续梁桥各项指标均在阈值内,运营状况良好。

关键词：桥梁健康监测数据预处理平滑先验滤波法评估

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基于监测数据的混凝土箱梁桥竖向温度梯度分布研究

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武汉工程大学学报 2025年第2期47卷 231-236页

作者：彭娅杨宏印王昌军来家玉余加仙龚伟康武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 亿耀(福建)建设有限公司福建莆田351100 中交建宏峰集团有限公司福建莆田351100

针对某混凝土箱梁桥,进行长期的温度监测,结合桥址处气象资料,采用有限元软件联合使用的仿真分析方法建立其温度场时空模型。基于温度场时空模型,分析了各主要气象因素对混凝土箱梁竖向温度梯度的影响程度,研究了极端天气条件下混凝土... 详细信息

针对某混凝土箱梁桥,进行长期的温度监测,结合桥址处气象资料,采用有限元软件联合使用的仿真分析方法建立其温度场时空模型。基于温度场时空模型,分析了各主要气象因素对混凝土箱梁竖向温度梯度的影响程度,研究了极端天气条件下混凝土箱梁的最不利竖向温度梯度分布模式,并与现行规范进行了对比。结果表明:混凝土箱梁温度的计算值与监测值吻合良好,方法合理准确;太阳辐射对日照作用下混凝土箱梁竖向温度梯度的影响较大,气温和风速对其影响相对较小;混凝土箱梁桥的最不利竖向温度梯度分布模式与规范中的双折线温度梯度模式存在一定的差异,规范未考虑腹板上部及底板处的竖向温度梯度,需引起重视。

关键词：混凝土箱梁温度场竖向温度梯度温度监测气象因素

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高速铁路车-线-桥动力分析理论及桥上轨道激励影响研究

高速铁路车-线-桥动力分析理论及桥上轨道激励影响研究

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作者：杨宏印华中科技大学

学位级别：博士

随着我国经济的迅速发展以及对运输服务质量要求的提高，列车速度不断提高，铁路桥梁的振动问题日趋突出，列车-轨道-桥梁耦合振动的精细分析显得越来越重要。同时，高速铁路对线路的平顺性限制很严格，而桥上线路激励（轨道不平顺和徐... 详细信息

随着我国经济的迅速发展以及对运输服务质量要求的提高，列车速度不断提高，铁路桥梁的振动问题日趋突出，列车-轨道-桥梁耦合振动的精细分析显得越来越重要。同时，高速铁路对线路的平顺性限制很严格，而桥上线路激励（轨道不平顺和徐变变形）给高速铁路安全运营带来了新的挑战。因此，本文以我国高速铁路大建设为背景，在国家自然科学基金项目“基于格子Boltzmann方法的车-线-桥耦合动力分析及应用（51078164）”资助下，针对列车-轨道-桥梁系统耦合振动以及桥上轨道激励影响的问题，展开了较深入的研究。主要研究内容和取得的成果如下：\n (1)根据子结构的思想详细推导了桥梁、轨道和车辆的振动方程，进而建立了基于非线性Hertz接触理论的列车-轨道-桥梁竖向振动有限元模型，编制了相应的分析程序。该模型摒弃了轮轨密贴假设，考虑了轮轨相对运动，适用于轮轨线性和非线性接触。采用编制的程序研究了轮轨接触模型、接触刚度和脉冲型尖点不平顺的影响，模拟了轮对瞬时脱离现象。\n (2)推导了任意长度组合的轨道-桥梁耦合单元，研究了轨道和桥梁单元长度的影响，结果表明采用较大的桥梁单元并细化轨道单元能达到满意的精度和效率，轨道单元长度对计算结果影响很大，列车最小轴距间轨道单元数不应少于2个。将这种组合单元应用于变截面连续梁桥，建立了基于桥梁施工节段长度的系统模型，既提高了计算效率，又方便了建模。此外，讨论了不同线路等级不平顺的影响。\n (3)在前面竖向模型的基础上，根据蠕滑理论计算轮轨横向力，建立了列车-轨道-桥梁系统空间振动有限元方程，编制了相应的分析程序。该模型考虑了轮轨空间作用关系，也考虑了桥上线路偏心和轨道受力偏心的影响。通过数值算例说明了所编程序准确性，分析了桥梁阻尼、桥墩基础刚度和线路偏心对系统响应的影响。\n (4)提出了任意子波长区间的轨道随机不平顺生成方法，讨论了其可靠性，并在时域上比较了不同轨道谱的轨道不平顺特性。结合我国高速铁路现状，采用前面编制的空间分析程序，研究了轨道高低不平顺和方向不平顺的敏感波长区间，也讨论了统计分析轨道不平顺对中小跨径桥梁影响的必要性。\n (5)根据室内试验结果对现有混凝土徐变模型进行了修正，预测了箱梁徐变上拱发展历程，进而考虑桥梁和轨道结构的相互作用，讨论了多跨简支梁桥徐变上拱引起的轨道变形。分析发现，修正的徐变预测模型精度较高，轨道结构对梁端折角具有明显的缓和作用。在讨论桥梁徐变变形对轮轨接触关系影响的基础上，分析了桥梁徐变变形对系统动力响应的影响，研究了采取延长半年铺轨措施的动力控制效果，探讨了桥梁徐变变形和轨道随机不平顺的共同影响。

关键词：高速铁路桥梁车辆轨道结构耦合振动激励机制

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基于桥梁施工节段长度的车—线—桥耦合系统轨道不平顺敏感波长分析

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中国铁道科学 2016年第5期37卷 27-33页

作者：杨宏印卢海林陈旭勇王波武汉工程大学资源与土木工程学院湖北武汉430073 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034

为提高车—线—桥耦合振动计算的效率,对桥梁结构和轨道结构进行离散,并采用较短的轨道单元得到任意长度组合的轨道—桥梁耦合单元,由此建立基于桥梁施工节段长度的车—线—桥耦合系统有限元模型;采用Newmark-β方法对模型直接积分求解... 详细信息

为提高车—线—桥耦合振动计算的效率,对桥梁结构和轨道结构进行离散,并采用较短的轨道单元得到任意长度组合的轨道—桥梁耦合单元,由此建立基于桥梁施工节段长度的车—线—桥耦合系统有限元模型;采用Newmark-β方法对模型直接积分求解,进行车—线—桥耦合振动分析。采用所建的有限元模型以及对轨道不平顺功率谱密度函数进行逆傅里叶变换生成的任意波长轨道随机不平顺,分析桥上轨道随机不平顺的敏感波长。结果表明:由所建的有限元模型能够得到满意的计算精度和计算效率;当车速大于175km·h^(-1)时,桥梁振动加速度、轨道位移和列车中间车辆1位轮对的轮轨接触力对轨道不平顺敏感的波长均为1~5m,轨道振动加速度对轨道不平顺敏感的波长为0.03~1m,中间车辆车体振动加速度受波长为0.03~1m短波不平顺的影响很小但受其他波长不平顺的影响较大。因此,高速铁路养护维修应重点关注5m以下波长的轨道不平顺。

关键词：车—线—桥耦合振动分析有限元法耦合单元节段长度轨道不平顺敏感波长

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考虑徐变影响的车—线—桥耦合有限元分析

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中国铁道科学 2013年第6期34卷 13-20页

作者：杨宏印张海龙陈志军曹鸿猷华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074

采用Hertz弹性接触模型,推导考虑轨道不平顺的移动车轮—轨道—桥梁耦合单元动力方程,结合车辆动力方程建立车—线—桥耦合系统运动方程,采用自动半步长方法以精确确定轮轨接触状态发生改变的时刻,使用Newmark-β方法直接积分求解。将... 详细信息

采用Hertz弹性接触模型,推导考虑轨道不平顺的移动车轮—轨道—桥梁耦合单元动力方程,结合车辆动力方程建立车—线—桥耦合系统运动方程,采用自动半步长方法以精确确定轮轨接触状态发生改变的时刻,使用Newmark-β方法直接积分求解。将预应力混凝土简支箱梁桥徐变变形引入轨道不平顺(徐变不平顺),研究其对车—线—桥耦合系统动力响应的影响。结果表明,轨道对徐变变形产生的折角具有明显的缓和作用,能显著降低轮轨接触力和轨道加速度响应;徐变不平顺会引起明显的梁端冲击,显著增加系统的动力响应;采取延长半年铺轨的措施能达到较好的动力控制效果,且对车体加速度的控制效果最明显,响应降低约42%;多跨简支梁桥的周期性徐变不平顺能激起车体更强烈的固有频率振动,同时也表现出波长为梁长一半的受迫振动;不考虑徐变不平顺时相应的敏感波长等于梁长。

关键词：车-线-桥耦合振动徐变轨道不平顺动力控制共振

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基于贝叶斯法和响应面法的重载铁路桥梁模型修正

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中国铁道科学 2022年第6期43卷 47-54页

作者：杨宏印吴楠昊王波张威刘章军黄民水武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430073 绿色土木工程材料与结构湖北省工程研究中心湖北武汉430073 桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034

针对重载铁路桥梁有限元模型修正问题,基于充分融合观测信息和先验信息的贝叶斯方法,构造包含动态权重系数的目标函数,结合能替代有限元模型进行计算的响应面方法,提出1种基于贝叶斯法和响应面法的桥梁有限元模型修正方法。采用该方法... 详细信息

针对重载铁路桥梁有限元模型修正问题,基于充分融合观测信息和先验信息的贝叶斯方法,构造包含动态权重系数的目标函数,结合能替代有限元模型进行计算的响应面方法,提出1种基于贝叶斯法和响应面法的桥梁有限元模型修正方法。采用该方法对重载铁路黄河特大桥进行有限元模型修正,通过与静动载试验数据对比分析模型修正的准确性,并通过与桥梁健康监测系统实测数据对比评估模型修正的有效性。结果表明:修正后模型计算结果的准确性明显提高,主梁控制截面竖向位移计算值与试验值的最大相对误差从18.12%降至1%以下,桥梁前3阶频率计算值与试验值的最大相对误差从10.29%降至8.82%;重载列车过桥时,修正后的桥梁跨中竖向位移时程计算结果与桥梁健康监测系统的实测结果间的最大相对误差从43%降至13%。可见,修正后的模型能用于评价桥梁结构实际的受力性能,且亦可应用于重载铁路桥梁健康监测。

关键词：重载铁路桥梁有限元模型修正贝叶斯法响应面法动态权重系数

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基于动态邻差-平滑法的桥梁温度效应分离与应用

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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：杨宏印姜良维刘卫军张威曹鸿猷顾箭峰刘章军武汉工程大学土木工程与建筑学院桥梁智能与绿色建造全国重点实验室中建三局集团有限公司武汉理工大学土木工程与建筑学院

为分离桥梁结构长期运营监测数据中的温度效应，采用箱线图法对监测数据进行异常值判断和处理，然后采用动态邻差阈值处理得到主要由温度效应引起的和带有较大高频噪声信号的结构响应值，再采用Savitzky-Golay卷积平滑法滤去高频噪声，... 详细信息

为分离桥梁结构长期运营监测数据中的温度效应，采用箱线图法对监测数据进行异常值判断和处理，然后采用动态邻差阈值处理得到主要由温度效应引起的和带有较大高频噪声信号的结构响应值，再采用Savitzky-Golay卷积平滑法滤去高频噪声，进而得到由温度效应引起的结构响应值。通过数值算例和某重载铁路大跨连续刚构桥运营监测数据说明方法的可靠性。结果表明：分离结果对噪声水平大小不敏感，数值算例最大误差仅为3.8%；某重载铁路大跨连续刚构桥运营监测数据温度效应分离结果与有限元计算结果的趋势和幅值均符合一致，分离结果与温度之间的线性回归模型拟合优度达到0.9106；得到的列车荷载效应能有效的应用于桥上列车过桥数目统计和运行速度识别。

关键词：连续刚构桥健康监测温度效应动态邻差卷积平滑分离

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基于交通大数据的实验教学探讨

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西部素质教育 2022年第20期8卷 125-127页

作者：何英杨宏印华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430073

为了提高学生的数据应用能力,文章首先分析了交通大数据应用的必要性,然后论述了交通大数据实验内容,接着阐述了大数据融合与应用探索实验,最后说明了交通大数据实验效果。

关键词：实验教学交通大数据数据分析

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薄壁曲线箱梁剪滞翘曲位移模式研究

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武汉大学学报（工学版） 2019年第1期52卷 40-45,94页

作者：卢海林蔡恒黄民水杨宏印武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

为了寻找精度较高的剪力滞翘曲位移模式,分别假设曲线箱梁剪力滞翘曲位移函数按抛物线系列、余弦函数、指数函数、悬链线分布,综合运用能量变分法和Hamilton原理推导出曲线箱梁在各种剪力滞翘位移模式下的振动控制微分方程,通过假设位... 详细信息

为了寻找精度较高的剪力滞翘曲位移模式,分别假设曲线箱梁剪力滞翘曲位移函数按抛物线系列、余弦函数、指数函数、悬链线分布,综合运用能量变分法和Hamilton原理推导出曲线箱梁在各种剪力滞翘位移模式下的振动控制微分方程,通过假设位移场函数,由Galerkin法对曲线箱梁1阶竖向弯曲振动基频进行了求解,并获得了显示解.数值分析算例的结果表明:剪力滞翘曲位移模式对自振频率影响较小,箱梁翼板剪力滞翘曲位移函数选用2次抛物线和悬链线精度较高,能够较好地反映曲线箱梁空间受力性能;理论计算值与ANSYS板壳单元数值结果相比较,误差仅为0.57%,吻合良好,验证了理论推导的正确性与可靠性.

关键词：薄壁曲线箱梁剪滞翘曲位移模式振动基频能量变分有限元

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石英砂岩双轴压缩条件下的微观组构演化规律研究

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中国矿业 2020年第9期29卷 160-167页

作者：杨宏印来家玉肖尊群王鑫武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 武汉工程大学兴发矿业学院湖北武汉430074

以石英砂岩室内双轴试验为基础,建立PFC 2D颗粒流数值模型,颗粒间选用平行黏结接触,根据实验所得弹性模量、泊松比、峰值应力对天然、饱和状态下石英砂岩试样进行不同围压下的细观参数标定,最终得到与室内试验基本吻合的应力-应变曲线... 详细信息

以石英砂岩室内双轴试验为基础,建立PFC 2D颗粒流数值模型,颗粒间选用平行黏结接触,根据实验所得弹性模量、泊松比、峰值应力对天然、饱和状态下石英砂岩试样进行不同围压下的细观参数标定,最终得到与室内试验基本吻合的应力-应变曲线。分析加载过程中接触力、配位数、孔隙度等细观参数的演化规律,探究石英砂岩破坏机理。结果表明:双轴压缩试验的细观参数标定可不考虑抗剪强度指标c、φ值的影响。破坏前、后,试样各方向统计范围内颗粒间都存在法向接触力和切向接触力。围压的存在影响试样起始配位数、孔隙度,对配位数和孔隙度的改变速率影响很小。研究结果表明:这种数值方法在探寻岩石试样的微观组构演化特征方面是可行的。

关键词：双轴压缩试验微观组构切向接触力法向接触力配位数细观参数演化规律

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