基于猴群算法的斜拉桥测点优化布置研究

传感器的测点布置是大跨结构健康监测的关键问题之一。为了使用较少的传感器获取尽可能有效的数据,将猴群算法应用于斜拉桥的测点优化中。结合斜拉桥的特点,应用Fisher信息矩阵变化率筛选振型模态,并依据振型参与质量选取了y,z两个方向的6阶振型,对主梁传感器布置作优化分析。通过与有效独立法和遗传算法的对比分析,验证了猴群算法对大跨度斜拉桥的测点布置优化的适用性。     

基于全寿命设计理论的斜拉桥拉索体系选择研究

全寿命设计理论是基于生命周期造价最低的理念,综合考虑规划、设计、施工以及耐久性设计、管养设计、拆除、回收再利用设计、风险评估及保险策略和全寿命周期成本分析等方面,使桥梁设计达到安全、经济、耐久及环保等。在分析斜拉桥拉索体系特点的基础上,重点比较了平行钢丝拉索和钢绞线拉索的各项技术指标以及两者在施工过程中的特点,结合全寿命设计理论,从全寿命造价最低及可持续发展的角度,得出钢绞线拉索体系较平行钢丝拉索体系优越的结论。建议在斜拉桥的施工中,多应用钢绞线拉索体系。     

双索面弯塔宽幅斜拉桥抗震分析

以郑州望龙西双索面弯塔宽幅斜拉桥为研究对象,采用大型有限元软件ANSYS建立桥梁的空间杆系有限元模型,进行了桥梁的动力特性分析,得到其固有频率和振型特点等模态参数;采用时程分析和反应谱法两种不同的方法对宽箱梁斜拉桥的地震响应进行了分析。结果表明：两种分析方法得到的地震响应规律相同,横桥向地震荷载作用对桥梁地震响应影响较大。本文的结果可为同类型桥梁的抗震设计提供理论参考,具有一定的工程应用价值。     

济南市纬六路斜拉桥主梁线形施工控制

大跨度PC斜拉桥是设计、监控、施工高度耦合的结构,而主梁的线形控制效果是PC斜拉桥施工质量的重要指标之一,也是重点和难点.以济南市纬六路斜拉桥为例,结合该桥的具体施工方案和施工工艺,阐述了主梁的施工流程、施工控制理论与方法,对设计上采用斜拉索一次张拉到位的设计理念给施工控制带来的许多问题,通过采用先进的"双控"方法,建立可行的施工控制方案,并提出了一些实用的处理方法,解决了主梁线形控制问题并减少了调索程序,可为PC斜拉桥设计、施工、监控提供一定的参考.     

斜拉索火致损害及换索模拟计算分析

以某斜拉桥拉索火灾事故为背景,通过选取钢绞线拉索过火损伤变量模型,建立该桥的有限元模型进行模拟计算,对拉索火灾前后和换索修复前后斜拉桥的工作性能进行了比较,可为换索施工提供理论依据。     

混砂车搅拌叶轮流固耦合模态分析研究

为了研究流体作用力、离心力及重力等载荷对混砂车搅拌叶轮模态的影响,建立了混砂车搅拌系统的三维模型,分别对叶轮的静态模态和预应力模态进行了分析。结果表明：各载荷对混砂车叶轮模态固有频率影响不大,叶轮在两种工况下固有频率变化较小,最大变化率仅为0.61%;在流固耦合作用下叶轮振型的第2 阶及第3 阶振型最大值有所减小,其他各阶振型最大值无显著增大。     

碟式分离机支撑条件对转子系统动力学特性影响

为保证蝶式分离机转子系统的稳定性,笔者基于有限元分析软件ANSYS分析转鼓内离心载荷、支承位置与支承刚度对碟式分离机动力学特性的影响,研究固有特性、模态频率和相应振型的变化规律。结果表明：转鼓内流体离心载荷对转子刚度产生显著影响,进而导致各阶模态变化趋势各异;支撑位置和支撑刚度对转子不同阶模态的影响趋势与相应振型有关,当转子部件变形不一致时,部分阶数模态频率可能随支撑位置上移而减小;转子振型在支承位置的径向振幅明显时,支撑刚度对模态频率产生显著影响。研究结果可用于碟式分离机转子系统的设计与优化。     

面向损伤识别的独塔斜拉桥模型的设计与分析

模型试验方法是桥梁结构损伤识别研究的一种重要手段。以某虚拟的独塔斜拉桥为原型,面向损识别设计制作了独塔斜拉桥试验模型。试验模型各主要构件（主梁、主塔、斜拉索）均独立加工制作,其中主梁选用铝合金材料,截面采用箱形,划分为不同长度的阶段,各节段均采用螺栓连接。通过改变节段板厚的方法实现主梁不同损伤程度的模拟,不同位置的损伤通过更换不同位置的板厚实现,从而方便的实现了模拟模型斜拉桥主梁的各种损伤状态。采用特殊的设计实现了斜拉桥结构索力的实时测试。对模型进行了静态试验,并与有限元模型计算的结果进行了对比分析。试验研究与数值分析为今后的损伤识别研究奠定了基础。     

斜拉桥主梁损伤对车激索力响应的影响研究

以斜拉桥的损伤识别为目的,提出了一种索力比指标,研究了斜拉桥在车辆荷载激励下,主梁发生损伤时斜拉索索力比指标的变化规律。以实验室独塔斜拉桥试验模型为研究对象,基于ANSYS建立其空间板壳有限元模型,以单元刚度的折减模拟主梁损伤,对主梁在不同位置损伤、不同程度损伤两类工况下,车辆荷载激励下斜拉索的索力比指标变化进行了数值仿真。结果表明：车辆荷载激励下,斜拉索的索力比指标与主梁的损伤位置和损伤程度存在一定的对应关系。为后续基于车辆荷载激励下的索力响应指标识别斜拉桥损伤方法的研究提供了重要的参考,具有一定的理论意义。     

基于格拉姆角场和卷积神经网络的斜拉索损伤识别研究

斜拉索是斜拉桥的重要受力构件，也是易损构件，针对此提出了一种基于格拉姆角场和卷积神经网络(GAF-CNN)的斜拉索损伤识别方法。首先，利用格拉姆角场对斜拉索进行特征提取，将斜拉索的加速度信号转化为二维图像，构建GAF图像数据集；然后，基于迁移学习构建适用于斜拉索损伤识别的CNN网络并进行训练。数值仿真结果表明，该方法能够有效识别斜拉索损伤，具有较高的准确率和良好的抗噪性能。     

非对称矮塔斜拉桥桥塔抗震性能分析

为研究高桥墩非对称矮塔斜拉桥桥塔和桥墩的抗震性能,基于桥梁抗震中反应谱分析理论,以一座高桥墩铁路矮塔斜拉桥为工程背景,建立其整桥模型和裸塔模型,进行模态分析和内力位移分析,并对桥塔在整桥状态下和裸塔状态下进行对比研究。研究表明,在相同地震力作用下,整桥振型周期较大,顺桥向裸塔与整桥的桥塔有明显的差别。     

基于小波包分析与支持向量机的斜拉索损伤识别

斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件,其损伤将直接威胁斜拉桥的运营安全。现提出一种基于小波包分析与支持向量机相结合的斜拉索损伤识别新方法。利用小波包理论对索梁锚固点的加速度时程响应进行小波包分解,构造小波包能量变化率指标,以该指标作为支持向量机的输入参数,定义斜拉索的刚度折减为损伤因子表示斜拉索损伤程度作为支持向量机的输出,通过支持向量机损伤识别模型对斜拉索损伤进行识别定位,并以实验室独塔斜拉桥模型进行了数值验证。结果表明:该方法能较好地识别斜拉索损伤,且受输入向量位置及个数影响较小,随着损伤程度的增加,平均预测误差逐渐减小。本方法对噪声污染具有一定的鲁棒性。     

千米级斜拉桥汽车荷载作用下非线性静力响应研究

随着苏通大桥的通车以及香港昂船洲大桥的建设,已步入千米级斜拉桥建设的新纪元;因此研究千米级斜拉桥的非线性影响对以后类似桥梁的设计建设有非常重要的意义。分析汽车荷载作用下千米级斜拉桥的静力非线性响应,得出了斜拉桥主梁、主塔和拉索这三个不同构件汽车荷载作用下非线性静力响应的大小;并进一步分析了跨度增大对非线性响应的影响。     

空间索面独塔钢箱梁斜拉桥索力优化

空间索面斜拉桥由于结构特殊性,索力相互影响复杂,其合理成桥索力以及施工张拉力调整是需要解决的关键问题。为对以上问题进行研究,以石家庄市学府路斜拉桥为工程背景,将结构的弯曲和拉压应变能之和最小作为目标函数,通过控制主梁的挠度、弯矩和斜拉索索力等条件,采用影响矩阵法求解了成桥索力。结合钢箱梁斜拉桥先梁后索的施工特点,研究了不同斜拉索张拉方案的可行性。结果表明,求解得到的最优索力与设计索力误差很小,索力分布合理;通过正装迭代法求解得到不同方案的斜拉索张拉力及成桥索力,分析确定了最优的斜拉索张拉方案,为工程实际提供参考。     

磁流变阻尼器及其控制系统动态响应试验研究

磁流变阻尼器是一种阻尼可控器件，通过调节励磁线圈中的电流可以灵活改变磁流变液的流变特性，从而改变阻尼器的阻尼力。指出了振动半主动控制对阻尼器及其控制系统动态响应要求，分析了阻尼器响应时间的影响因素，设计了响应时间试验系统。经测试。阻尼器连同控制系统具有响应速度快、输出精度高等特点，能满足一定频率范围的半主动实时控制要求。     

自锚式预应力混凝土矮塔斜拉桥的力学极限跨径研究

从主梁竖向挠度及应力、拉索强度、屈曲稳定性、抗风稳定性等的5个方面探讨了基于当前技术条件下的自锚式预应力混凝土矮塔斜拉桥的极限跨径。研究表明:屈曲稳定性是限制矮塔斜拉桥跨径增大的决定性因素,恒活载作用下的主梁应力居次要地位,而主梁挠度、拉索强度及结构抗风稳定性对该结构体系的极限跨径影响很小。预应力混凝土矮塔斜拉桥极限跨径的突破首先要解决该结构体系的屈曲稳定性问题。该研究成果可用于双塔塔梁固结、墩支承体系的矮塔斜拉桥的初步概念设计阶段选择合理的结构参数。     

大客车后视镜振动性能预测与结构优化

客车后视镜是驾驶员判断车周路况的重要依据,为提高客车行驶安全性,需采用有限元分析方法计算求解后视镜的动态特性。采用Hypermesh软件对后视镜做约束模态分析,得到系统的各阶固有频率及振型。利用LMS测试软件,通过锤击法测试计算系统的各阶固有频率及振型以验证仿真模型的有效性。仿真与试验结果表明:后视镜在侧向与垂向的抖动较大,且1阶固有频率偏低,在该频率的激励下易产生共振,影响安全性,需将其控制在规定阈值内。因此对传统后视镜进行结构优化并进行模态分析,仿真结果表明,改进后的结构提高了系统的一阶固有频率,很好地降低了共振的危险性,提升了整车的NVH性能。这为今后设计开发后视镜提供了预测,也为提高客车整车NVH提供了依据。     

斜拉索足尺疲劳试验的关键问题

随着斜拉桥建设的增多,斜拉索的疲劳问题越来越突出。作为研究斜拉索疲劳性能的主要手段,拉索足尺疲劳试验因其规模大、成本高等原因,在世界范围尤其是国内所进行的次数并不多。在研究国内外相关文献的基础上,提出了斜拉索疲劳的安全度准则及试验抽样方法,总结了疲劳试验参数的确定方法并比较了国内外规范的相关规定,研究并总结了目前为止国内外主要的拉索足尺疲劳试验,并介绍了疲劳试验常用的加载方式。     

弹性支撑颗粒碰撞阻尼的设计与实验研究

为了改善传统碰撞阻尼器对低频机械振动的减振性能,设计了一款新型的弹性支撑碰撞阻尼器。在阻尼器上加 上了弹簧作为弹性支撑,使得阻尼器与主系统之间产生充分的能量交换,可以进一步提高减振效果。通过设计对比实验 验证了阻尼器的减振性能,分析了弹簧刚度对减振特性的影响。实验证明弹簧的使用使阻尼器的减振性能得到提高,而 且对低频振动的减振效果远比其它类型的阻尼器好。弹簧刚度对阻尼器性能具有一定的影响,弹簧刚度存在最佳值。     

刘庄斜拉桥的检测与分析

由于斜拉索的防护技术的限制,随着桥龄的增长,斜拉桥不可避免地会出现斜拉索腐蚀问题。通过对刘庄斜拉桥的常规及结构定期检查结果的分析,确定了该桥的技术状况等级,提出了维修建议,对现有同类桥梁的管理有一定的借鉴意义。