基于桥梁抖振分析的自激力计算方法

抖振是桥梁在风荷载作用下的一种经常性的限幅振动。对于长大跨度桥梁在计算其抖振响应时不得不考虑自激力的影响，而自激力的计算方法不一，且其计算过程复杂，繁琐。本文根据抖振计算理论，研究一种自激力的实用计算方法，并对军山斜拉桥进行自激力计算。     

桥梁的多点激振效应和非线性作用

推导了考虑大应变大位移的几何非线性有限元列式。通过影响矩阵讨论桥梁在多点激振下的非线性地震响应，并用算例比较一致输入和多点激振下的线性和非线性响应，讨论地震动输入方式和结构参数对地震响应的影响。由分析结果可知非线性和多点激振对结构响应影响较大，多点激振的影响随结构形式和尺寸的不同而不同。     

掺细料砾石土的动孔压特性探讨

地震荷载作用下发生滑坡的滑动带通常由粗颗粒与细颗粒组成。滑带土的动力性质及动孔隙水压力的发展对边坡的稳定性至关重要。对掺细料砾石混合土进行动三轴试验来探讨细料(粒径小于0.5mm)含量对砾石(粒径6~20mm)混合土的动孔压特性的影响,进行细料含量为0%、20%和40%的三组试样的动三轴试验,采用固结围压为100kPa、固结应力比为1.0、频率为1.0Hz,施加轴向动应力分别为0.50、0.55、0.60和0.65kN,得到动孔压的变化规律。试验发现:(1)相同激振力作用下,随着细料含量的增加,动孔隙水压力增长速度逐渐变缓;相同细料含量时,随着激振力的增大,动孔隙水压力增长速度变快。(2)激振力较大和细料含量较少时,动孔隙水压力在较少的振次下达到较大值并趋于稳定。(3)细料含量为20%的砾石混合土试样在试验终止时的振动次数最大,细料含量为40%的砾石混合土在试验终止时的振动次数最小。(4)当细粒含量为0%和20%时,试验终止时最终的孔压都可以接近固结围压;当细粒含量为40%,激振力较大时,试验终止时最终的孔压才接近固结围压,而激振力较小时最终的孔压远远没有达到固结围压。     

三点激振下人工地震增油技术试验研究

本文介绍一种新的现场试验方式：三点激振，研究了在不同类型起振机、不同形状振动基础条件下的人工地震增油技术，观察了增油效果。     

大跨度斜拉桥钢塔施工阶段制振用TMD、TLD装置及其性能试验

本文以南京长江第三大桥为例,研制了用于钢塔施工阶段涡激振动响应制振的制振器TMD和TLD。对制振装置以及其所采用的一些关键技术进行了说明。通过振动台试验测试了制振器的动力特性。根据试验结果,对TMD的工作性能,即装置的频率特性、阻尼特性、起动时所需的外激励水平及装置的框架刚度等,进行了评价分析;对TLD实现了其阻尼方案的优化,并确定了其工作时的阻尼隔栅状态。确认了制作完成的制振器具有良好的工作性能。     

桥梁桩柱式基础低应变法检测适宜性分析及现场试验

根据圣维南原理分析瞬态激振后,桩柱式基础桩身内应力波特征。认为盖梁顶部激振、基桩顶面和墩柱结合部激振时,应力波在桩身内仍可满足平截面假定。提出桩身内应力波是否为平面波的判别方法,设计并完成2组现场试验。盖梁顶部激振时,应力波同步到达同一桩身横截面侧壁各拾振区,且计算得到的横截面中心处首波波峰与侧壁处首波波峰到达时刻基本一致,满足低应变法中平截面成立的条件。而基桩和墩柱结合部激振试验则表明,在远离系梁的拾振横截面内,应力波才可认为同步到达各拾振区,且计算得到的拾振横截面中心处首波波峰与侧壁处首波波峰到达时刻基本一致。故对于基桩和墩柱结合部激振激振的情形,远离系梁的桩身内平截面假定才可成立。     

二滩重力拱坝模型随机振动试验研究

本文介绍用随机振动方法进行的二滩重力拱坝试验研究结果,并与多点稳态正弦激振试验及ADAP有限元分析结果进行了对比,最后对二滩拱坝的振动特性作了简要说明。     

大跨度球面网壳结构的风振系数研究

大跨度球面网壳结构应用日趋广泛,其结构特点使风荷载常常起主要甚至是控制作用,风振动力响应研究日益受到关注与重视。本文讨论了网壳结构风振响应时程分析计算方法,并采用节点位移风振系数来衡量网壳结构风振特性。对角锥型双层球面网壳结构进行了不同几何参数即跨度、矢高、球壳厚度等多种情况下的位移风振系数的研究,得出该类网壳的风振系数随几何参数的变化规律,并回归出计算公式,为双层球面网壳结构的抗风设计提供参考。     

叠层橡胶支座隔震结构地震响应的突变分析

为全面分析地震破坏过程中由非线性引起的,如突变和滞后效应等某些复杂特性,本文在现有的动力分析模型基础上引入了非线性恢复力,并用突变理论分析方法对改进后的模型进行分析,结果表明叠层橡胶支座参数的微小变化使响应振幅及其突变值、振幅响应的不稳定区域等特性产生明显变化,反映出隔震结构的地震响应特性对参数变化非常敏感。由于支座阻尼的耗能作用,当阻尼较大或激振力、非线性参数较小时,地震响应的突变现象消失,产生"伪线性"特性。     

三向地震模拟振动台竖向激振系统分析

我国自行设计的三向大型地震模型振动台的竖向激振系统采用动态激振系统与静力平行系统一体的结构方案，静力平衡系统采用压力闭环控制构成了动态激振缸的加载系统，本文以带有随机干扰的激振系统模型为基础，对这种具有加载系统的多自由度系统进行了分析和仿真研究。     

新丰江坝原型振动试验

本文叙述新丰江坝原型振动试验的方法和主要结果。用多台起振机进行稳态强迫振动试验,测定了该坝前十阶自振频率、阻尼和振型。文中还对不同激振位置的效果进行了比较,对坝体变形特性进行了探讨。     

斜拉索风雨激振水线的超声波测试研究

斜拉索风雨激振是在风和雨联合作用下的大幅值振动,斜拉索表面水线的形成和振荡是其发生风雨激振的一个重要原因。本文利用超声波传播和反射原理,建立一套适应于斜拉索表面水线监测的超声波测试系统,对水线特征进行定量的分析研究。在风洞中再现斜拉索的风雨激振,在测量斜拉索风雨激振响应的同时,测量得到斜拉索表面水线的振荡时程,分析了水线振动幅值与平衡位置,并得到上水线振荡频率与斜拉索风雨激振的频率相等。     

单、双向振动条件下饱和粉砂变形特性对比试验研究

由于仪器水平的限制,关于土体的动力特性的研究目前多采用单向激振方式替代双向激振方式。而这两种激振方式在试验原理方面存在明显不同。很多研究表明,应力路径对土的响应有着不可忽视的影响,这两种方式相替代的合理性尚待证明。本文利用DSC2000多功能动三轴试验系统,选取尾矿砂分别在单向及双向振动条件下进行一系列饱和土的动力特性试验,对比两种激振方式作用下土体的滞回曲线以及骨干曲线的差异,分析土体在这两种振动方式下产生差异的原因,并应用双曲线模型对骨干曲线进行拟合,最后给出在进行土体变形特性试验时以单向激振方式替代双向激振方式的适用条件。     

响洪甸拱坝模态识别

本文阐明了利用脉冲瞬态激振对一个大型混凝土坝的模态参数进行的识别。输入脉冲是由自制小火箭形成的。脉冲宽度约为5—6毫秒,最大荷重为3868公斤,在50赫兹以内可以等谱输入。 在信号处理中,为了解决采样率与脉冲宽度的矛盾,一方面在HP3582机上进行细化分析,另一方面利用土木建筑的超低频性质,将输入脉冲及输出响应通过很低频率的低通滤波器,这时传递函数不变,而输入信号在时域上延长了,有利于加长采样时间,提高分辨率。 在识别中采用了实模态识别法,识别出前13个模态参数,并与稳态激振、环境振动及有限元计算进行了比较,结果是比较符合的。 本文还就瞬态激振对大型水工建筑物原型试验的应用进行了讨论。     

基于多尺度线调频基稀疏信号分解的线性时变SDOF系统参数识别

对于参数时变的SDOF系统,提出一种基于多尺度线调频基稀疏信号分解的参数识别方法。该方法能将SDOF系统的强迫振动响应自适应地分解为稳态响应和瞬态响应。从系统的稳态响应可得到外部激振力的频率估计;对系统的瞬态响应用多尺度线调频基稀疏信号分解方法进一步分解,可得到系统的瞬时频率估计,进而可得到系统的刚度和阻尼,从而实现对SDOF系统的参数识别。刚度线性变化、刚度突变与刚度周期缓变3种情况下的参数识别仿真算例表明,本文方法能有效识别线性时变SDOF系统参数,具有重要的工程应用价值。     

在地震力作用下高架桥梁上轨道车辆的动态分析与安全性研究

本文将轨道车辆系统仿真成由车厢、转向架及轮轴所组成。车厢与转向架间有次悬吊系统,转向架与轮轴间则有主悬吊系统。数学模型的推导将考虑车辆横向、垂向、翻滚及摇摆方向的运动,将车辆仿真成三维具16个自由度的系统。本研究将探讨行驶高架桥梁的轨道车辆受地震激振时的响应和安全性,结果显示,移轨力及脱轨系数会随着地表加速度的增加而增加,而轨道不平整度及速度参数对脱轨系数及移轨力的影响不大。     

振动压路机地面振动对建筑物的影响

研究了振动压路机的地面振动衰减关系，指出压路机的激振力、振动频率和场地土质条件都是影响振动衰减的重要因素，提出了各类建筑物安全振动速度的标准，评价了振动压路机施工振动对建筑物的影响。     

桩身材料阻尼对波传播特性影响的小波分析方法

理论计算及实测资料表明,反射波法基桩动测激振信号近似为半周期正弦波,不同激振方式产生的桩顶速度脉冲信号宽度不同,相应频率成分也就不同。桩身内阻尼对不同频率谐波的幅值衰减及频散规律不同,使得不同激振方式产生的复合脉冲在同一桩中会有不同变化规律,为了使不同激振方式测试资料具有可比性,应采用相同频带进行对比。为此利用小波分析的时-频特性,通过对测试信号进行时频分解,就桩身内阻尼对不同频带信号的吸收系数及波速的影响规律进行了研究。对实测资料分析的结果表明,预制桩不同频带信号波速变化不大,但衰减系数随频率增大近似线性增加。     

一个简单的识别钢丝绳减振器性能的方法

本文提出一个通过稳态正弦激励直接识别钢丝绳减振器滞回性能的方法。实验结果表明,在激振频率由0～30Hz范围内,滞回性能基本上与频率无关。基于这一结论,通过对实验数据曲线的拟合,得到了一个描述力-位移滞回曲线的简洁多项式数学模型,这个模型在用于分析非线性滞回系统时是很方便的。本文还提出了另一个简单的识别方法。当对减振器进行稳态简谐激励时,对响应讯号进行F.F.T分析,便可识别其模型。实验结果表明,这个方法既有足够的精度,又远较其它识别方法简单和有效。     

智能型压电-摩擦耗能器

本文利用压电陶瓷驱动器的电致形变特征和摩擦耗能器的紧固力决定摩擦力大小的特性,提出了智能型压电－摩擦复合耗能器。文中首先提出了叠层压电陶瓷驱动器与Ｐａｌｌ摩擦耗能器复合的基本结构;其次,提出了压电－摩擦耗能器可调紧固力的计算方法,分析了耗能器形状参数的影响;最后,具体设计了可调摩擦耗能型和拟粘滞型两种压电－摩擦耗能器。