检索结果-内蒙古大学图书馆

一引言在设计大跨度桥梁时,斜张桥是一种很有竞争力的设计方案．近年来在国内已设计和建造了数十座各种类型的斜张桥．还有一批具有当今世界水平的斜张桥正在设计和施工中斜张桥是一种内部高次超静定的结构．在结构各部分尺寸确定的情况下,通过对斜拉索索力的调整,可以改变结构主要部件的内力状态,从而达到优化设计的目的．另一方面

关键词：斜拉索斜拉桥随机振动法

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斜拉索索力估算中振动信号处理方法的改进

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清华大学学报（自然科学版） 2003年第5期43卷 644-647页

作者：乔陶鹏严普强邓焱傅琦周佳清华大学精密仪器及机械学系北京100084 中国铁道科学院工程测试中心北京100081

随机振动法是检测斜拉索拉力的有效方法,采用经典谱估计的方法对数据进行处理,其精度会受到快速Fouri-er变换(FFT)栅栏效应的影响,为此采用离散时间序列Fourier变换(DTFT)方法实现对斜拉索固有频率的精确搜索,以提高随机振动法求解斜拉... 详细信息

随机振动法是检测斜拉索拉力的有效方法,采用经典谱估计的方法对数据进行处理,其精度会受到快速Fouri-er变换(FFT)栅栏效应的影响,为此采用离散时间序列Fourier变换(DTFT)方法实现对斜拉索固有频率的精确搜索,以提高随机振动法求解斜拉索拉力的精度。对塘沽海河斜拉桥拉索的振动数据进行处理以求解加载前后斜拉索的拉力,结果表明:DTFT方法比FFT法求解的精度提高了5%。

关键词：斜拉桥索拉力随机振动法经典谱估计振动信号信号处理

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基于频率法的索力测量系统

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中国公路学报 2006年第2期19卷 62-66页

作者：吴康雄刘克明杨金喜中南大学机电工程学院长沙金码高科技实业有限公司湖南长沙410013

为了在工程现场快速方便地检测斜拉桥的拉索索力,依据随机振动法索力检测原理,开发了一种新型的索力测量系统。通过对随机振动法索力检测方法的概述,介绍了该系统的性能、硬件结构和软件模块,并重点阐述了通过数字滤波抑制快速傅里叶分... 详细信息

为了在工程现场快速方便地检测斜拉桥的拉索索力,依据随机振动法索力检测原理,开发了一种新型的索力测量系统。通过对随机振动法索力检测方法的概述,介绍了该系统的性能、硬件结构和软件模块,并重点阐述了通过数字滤波抑制快速傅里叶分析(FFT)的混频现象、自动扫描确定主振频率和提高索力计算精度的方法和措施。索力测量系统以AT89C55WD单片机(SCM)为平台,集成了电荷放大器、信号分析仪和计算器的相关功能。在工程现场,只需输入少量参数,拉索振动信号采集、信号的快速傅里叶分析和对应的索力计算即可在线自动完成。

关键词：桥梁工程索力随机振动法测量系统快速傅里叶分析

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大型结构及其基础的动态测试技术与虚拟测试系统研究

大型结构及其基础的动态测试技术与虚拟测试系统研究

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作者：乔陶鹏清华大学

学位级别：博士

本文以低频绝对振动测量为背景，研究结构及其基础的动力特性测试以及结构损伤识别技术的相关问题。\n 本文首先分析了工程中低频振动测量对测试系统的要求，在此基础上对低频振动测试系统进行了分析。针对低频绝对振动测量，研制了... 详细信息

本文以低频绝对振动测量为背景，研究结构及其基础的动力特性测试以及结构损伤识别技术的相关问题。\n 本文首先分析了工程中低频振动测量对测试系统的要求，在此基础上对低频振动测试系统进行了分析。针对低频绝对振动测量，研制了具备位移、速度、加速度三种输出的DP型地震式低频振动传感器，利用数字滤波技术进一步扩展了传感器的频率下限。分析了常用数值微、积分公式的频域特性，指出了其应用于工程实际的利弊，提出了利用数字滤波技术在部分频段实现信号微、积分的方法和公式。分析了信号FFT结果与其连续频谱之间的关系。构建了新型的结构虚拟模态测试系统。\n 本文分析了脉动法结构模态实验的数据处理方法。针对FFT算法造成模态参数识别的误差，提出利用DTFT算法对峰值局部进行搜索的方法。建立了脉动法下利用自功率谱数据进行模态识别的参数模型，并利用曲线拟合方法对仿真数据及结构振动数据进行处理，提高了脉动法下结构模态参数识别的精度。此外，对结构模态参数识别的AR谱分析方法也进行了研究。\n 本文研究了结构损伤识别的应变模态方法。分析了用位移测量推估平均应变方法的误差，提出了对测试传感器的具体要求以及信号处理的方法。\n 本文研究了斜拉桥拉索的拉力随机振动测试方法。对于大跨度的斜拉桥，斜拉索拉力的监测是十分重要的，工程中通常采用拉索的固有频率来估计其拉力。本文采用DP传感器对拉索在环境激励下的振动进行了测量，并通过DTFT方法精确地估计了拉索的固有频率。\n 本文研究了地基动力特性测试的方法。分析了地脉动测试对系统的要求，并实现了相应的测试系统。同时，对地基土动力特性测试的SASW法(瞬态面波法)进行了研究。利用信号恢复技术对表面波及体波的分离进行了研究，对提高SASW法的精度进行了有益的探索。

关键词：振动传感器虚拟测试模态分析应变模态随机振动法振动测量

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提篮式简支梁拱组合体系桥抗震性能分析

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公路 2018年第6期63卷 95-100页

作者：彭容新牛东姚嘉帅中南林业科技大学土木工程学院

以长沙市圭塘河一座跨度为84m的提篮式简支梁拱组合体系桥为研究对象,利用ANSYS建立空间有限元计算模型。首先,分别采用子空间迭代法与多重Ritz向量法对该桥进行模态分析,分析表明,简支梁拱组合体系桥有着极好的抗震性能。随后,分别运... 详细信息

以长沙市圭塘河一座跨度为84m的提篮式简支梁拱组合体系桥为研究对象,利用ANSYS建立空间有限元计算模型。首先,分别采用子空间迭代法与多重Ritz向量法对该桥进行模态分析,分析表明,简支梁拱组合体系桥有着极好的抗震性能。随后,分别运用反应谱分析法与时程分析法对该桥各向地震动作用下的地震响应进行计算,计算结果表明,在横向与竖向地震作用下,拱顶位置发生明显位移,而在纵向地震作用下,该桥最大变形为1/4跨主拱;且行波效应对该桥地震反应影响显著。最终利用随机振动分析法对该桥拱肋结构进行计算分析,得到各向地震作用下拱肋的变形云图。通过各种地震反应分析计算结果的探讨,为大跨度提篮式梁拱组合体系桥的抗震设计提供理论依据。

关键词：梁拱组合体系桥结构动力特性地震响应随机振动法时程分析

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导管架海洋平台地震响应研究

导管架海洋平台地震响应研究

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作者：韩晓双大连理工大学

学位级别：博士

处于海洋环境中的导管架海洋平台,除了承受结构自重以及甲板设备重量等静荷载作用外,还经常受到风、波浪、海流、地震等各种环境动力荷载的作用。其中,波浪载荷和地震载荷是两种比较典型的动力荷载。目前对于波浪荷载作用下平台的动力... 详细信息

处于海洋环境中的导管架海洋平台,除了承受结构自重以及甲板设备重量等静荷载作用外,还经常受到风、波浪、海流、地震等各种环境动力荷载的作用。其中,波浪载荷和地震载荷是两种比较典型的动力荷载。目前对于波浪荷载作用下平台的动力反应研究得比较多,而对地震作用下平台的动力反应研究得还相对较少。虽然地震荷载没有波浪荷载和风荷载出现的频率高,且发生时持续时间也很短,但是强烈的地震所造成的破坏却是非常严重的。我国渤海、黄海、南海等海域位于大陆板块的边缘,地震活动强烈,海洋平台一旦遭受地震灾害,还将产生严重的次生灾害,特别是造成海洋环境的污染,所以海洋平台抗震分析是十分必要的。相比陆地上的结构,钢质导管架海洋平台是一个复杂的结构-桩-土-水体系,无论是结构型式还是所处的环境都有其自身的特点。而对这一复杂体系的动力分析更是一个十分庞大的课题,所涉及的领域也十分广泛,如流体力学、地震工程学、随机振动理论、土动力学等。在满足精度要求的前提下选择适当的计算模型和分析方法是研究者目前亟待解决的问题。本文对导管架海洋平台地震响应的相关问题进行了研究,具体内容有: (1)开展Ritz法的相关研究。首先简要介绍变分原理和虚拟激励法的基本理论,以及Ritz集的选择方法。然后利用虚拟激励法将平稳随机振动分析转化为简谐振动分析的特点,推导了梁在随机激励作用下系统的泛函表达式。根据变分原理,不将泛函的极值问题转化为求解振动微分方程问题,而是给出所求函数的近似表达式,直接利用泛函极值的必要条件确定表达式中的待定参数,以近似计算结构在随机地震激励作用下的受迫振动响应。利用文中推导的公式,分析了不同Ritz集的维数和类型对计算结果的影响。研究表明,在满足位移边界条件的基础上再满足部分力的边界条件的Ritz集并不一定使计算结果得到改善。Ritz集在选择时主要要求其满足位移边界条件,关于力的边界条件是次要的。最后对评判Ritz集优劣的评比标准进行了研究。根据变分原理,在满足位移边界条件的所有容许函数中,正确解应使系统的泛函取得极值。因此对于整个系统而言,使系统的泛函越接近极值的Ritz集就越好。文中对算例的泛函极值进行了比较。 (2)随着大型有限元软件的不断发展和广泛应用,越来越多的实际工程结构采用三维有限元分析。理论上讲计算模型越接近真实情况,计算结果越准确,但这往往大大增加了建模和计算时间,不利于工程实际应用的需要。在保证计算精度的基础上,计算模型和分析方法的科学简化可以显著提高计算效率,是工程实际应用的重要条件。文中提出了一种基于梁理论的导管架海洋平台随机动力响应简化计算模型,将Ritz法和虚拟激励法相结合计算平台的随机响应。分别基于Euler梁和Timoshenko梁理论推导了平台随机地震响应计算公式,编制了计算程序。通过与有限元方法比较,验证了文中计算方法的准确性。此外,该方法也被应用计算了平台在随机波浪作用下的响应。将Ritz法与虚拟激励法相结合,既可不必计算结构振型而直接求出响应量的自谱、互谱及各种谱矩,又充分利用了虚拟激励法的精确性和快速性的特点,在保证计算精度基础上缩短了计算时间。算例表明,本文提出的海洋平台随机动力响应计算模型简便有效。 (3)采用不同的计算模型,即土-桩-水相互作用模型和考虑附加水质量的等效桩模型,对三维平台结构在地震作用下的响应结果进行了比较研究。研究表明,考虑土-桩-水相互作用效应使结构体系的自振周期延长,振动速度和加速度减小。分别采用土-桩-水相互作用的三维平台模型和经简化后的一维梁模型计算平台的固有频率,通过比较两种模型的计算结果,对一维梁简化模型进行了频率修正,提出修正系数关系曲线。应用简化的一维梁模型计算平台的振动特性,通过修正系数的修正,即可得到考虑土-桩-水相互作用的三维平台的振动特性,节省计算时间,提高计算精度,为海洋平台的振动计算提供参考。 (4)介绍反应谱理论和相关概念,应用该方法对导管架海洋平台地震响应进行谱分析。通过有限元软件分析得到平台的自振频率,根据《海上固定平台入级与建造规范》中规定的地震响应谱计算地震载荷,经过振型组合考虑各振型分量对总响应的贡献,得到平台的地震响应。 (5)详细介绍时程分析方法的基本理论,包括参数选取、结构计算模型和计算步骤等方面的内容,系统地给出根据场地土的类别和地震设防烈度选择地震波的准则,包括波的数目、形状、强度等参数的选取,具有一定的参考意义。选用真实的地震波,经过调幅后对平台进行时程响应分析,得到地震响应时程。

关键词：导管架平台地展晌应反应谱法时程分析法随机振动法虚拟激励法 Ritz法简化计算变分原理土-桩-水相互作用

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矮塔斜拉桥随机地震响应分析

矮塔斜拉桥随机地震响应分析

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作者：贺帅帅兰州交通大学

学位级别：硕士

铁路矮塔斜拉桥是一种新型组合梁桥。这种桥梁结构桥塔较矮、主梁较刚、斜拉索相对集中,具有连续梁的刚性和斜拉桥的柔性的特点,近年来越来越广泛地应用于现代桥梁建设中。其受力偏向于连续梁桥,主梁内的预应力承担大部分荷载,斜拉索可... 详细信息

铁路矮塔斜拉桥是一种新型组合梁桥。这种桥梁结构桥塔较矮、主梁较刚、斜拉索相对集中,具有连续梁的刚性和斜拉桥的柔性的特点,近年来越来越广泛地应用于现代桥梁建设中。其受力偏向于连续梁桥,主梁内的预应力承担大部分荷载,斜拉索可看作是体外预应力,起辅助作用。目前针对铁路矮塔斜拉桥抗震的研究文献相对较少,尤其是随机振动方面,故本文以实际工程金沙江矮塔斜拉桥为工程背景,对以下几个方面展开研究:(1)介绍了桥梁结构抗震研究基本理论,包括反应谱法、时间历程法和随机振动法,分析了几种方法的优缺点及研究过程。采用有限元软件建立了金沙江矮塔斜拉桥的空间杆系模型,详细的介绍了建模型的整个过程。(2)在考虑二期恒载和局部锚块压重,并对斜拉索的垂度效应进行了一定的分析后,对本桥有限元模型做模态分析,确定本桥有限元模型的频率和振型,得到的结构频率和振型为反应谱分析、时间历程分析、随机振动分析奠定了基础。(3)介绍了结构动力反应谱方法、时间历程方法的一般步骤,依据本桥的桥址位置和场地类别确定加速度反应谱,对所建模型进行了顺桥向、横桥向、竖桥向以及三向组合下反应谱分析;进行时间历程分析得到顺桥向、横桥向、竖桥向及三向组合下的时程分析结果,并对两种方法计算结果做了对比。(4)总结了其他学者建立的平稳随机振动功率谱数学模型,比较了各模型的优缺点。参考了有关学者的相关参数,作为功率谱模型的参数输入,为随机地震响应分析提供事实依据。以概率论和随机振动理论为基础,初步分析了结构在一维、二维、三维一致激励下的动力响应统计值。文末,在总结了本文研究内容的基础上,针对文中尚未考虑到的问题进行了说明,希望为后续的研究工作提供合理建议。

关键词：铁路矮塔斜拉桥模态分析反应谱法时程分析法随机振动法

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高压输电塔-线体系多点激励下的抗震分析

高压输电塔-线体系多点激励下的抗震分析

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作者：汪欣重庆大学

学位级别：硕士

高压输电塔-线体系具有其自身的特点，如塔体高、柔性强、跨越大等，并且对地震、风、覆冰等环境荷载的反应比较灵敏，一旦发生地震破坏将会造成重大的经济损失及社会影响。因此，对高压输电塔-线体系进行地震作用下的反应分析，确保输... 详细信息

高压输电塔-线体系具有其自身的特点，如塔体高、柔性强、跨越大等，并且对地震、风、覆冰等环境荷载的反应比较灵敏，一旦发生地震破坏将会造成重大的经济损失及社会影响。因此，对高压输电塔-线体系进行地震作用下的反应分析，确保输电塔-线体系的抗震安全，对工程设计、救灾及灾后生产的恢复具有重要意义。\n 本文以随机振动法为主要方法。通过建立高压输电塔-线体系的有限元模型，研究了单塔及输电塔-线体系的动力特性及导、地线对输电塔动力特性的影响。计算了一致激励下高压输电塔-线体系的地震响应和输电塔塔身位移、内力及导、地线最大位移的均方根响应。\n 本文还计算了多点激励下的高压输电塔-线体系的地震均方根响应，并将部分相干效应、行波效应及局部场地效应三个效应下的响应与一致激励地震\n 响应进行了对比。\n 研究表明，考虑部分相干效应及局部场地效应后的地震响应均不同程度的大于一致激励响应，且响应增大值与各效应之间无明显规律联系，而考虑行波效应时的响应的大小与波速有关，当波速较小时，地震响应有较明显的增大，当波速较大时，与一致激励地震响应相差很小。\n 因此，通过对各个效应影响下的地震响应进行比较可知，多点激励地震响应非常复杂，合理的行波波速、相干函数及场地条件等具体信息是得到准确地震响应的前提条件。在工程设计中应根据具体条件对结构进行专门的多点激励地震响应分析。

关键词：高压输电塔-线体系多点激励抗震分析随机振动法

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