車橋耦合系統(tǒng)振動分析及損傷識別研究
發(fā)布時間:2021-01-16 20:07
近年來我國橋梁建設(shè)取得了巨大的成就,橋梁結(jié)構(gòu)也朝著輕柔化、大型化、功能復(fù)雜化等方向發(fā)展,無論是從橋梁的規(guī)模和數(shù)量上來說都已達(dá)到世界前列水平,但隨之而來的是在運(yùn)營期間環(huán)境變化、交通荷載、疲勞損傷等環(huán)境影響下發(fā)生的維護(hù)保養(yǎng)問題,因此基于橋梁從設(shè)計(jì)到運(yùn)營全壽命結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測具有重要的實(shí)用價值。本文以橋梁損傷識別為目的,分析了車橋耦合損傷模型的振動響應(yīng),采用靈敏度損傷識別算法成功識別出結(jié)構(gòu)的損傷部位和程度,并結(jié)合多體動力學(xué)和有限元分析軟件建立更加復(fù)雜的混凝土箱梁-高速列車模型,探討了箱梁在損傷情況下的動態(tài)響應(yīng),并結(jié)合系統(tǒng)混沌理論建立起損傷指標(biāo),反應(yīng)橋梁的損傷情況,研究成果具有一定的工程價值,主要內(nèi)容包括:(1)基于數(shù)值仿真分析方法,建立十個自由度的雙軸車輛模型和16個梁單元的有限元簡支橋梁模型,計(jì)算車輛過橋時的車體和橋梁跨中位移、速度、加速度響應(yīng),模擬各種損傷工況,分析在不同損傷工況下的動態(tài)響應(yīng)變化規(guī)律,得出不同的車體速度、路面粗糙度、橋梁跨徑等因素對車橋耦合系統(tǒng)振動性能的影響。(2)針對已有的車橋耦合數(shù)學(xué)模型,引入靈敏度損傷識別算法,分別利用橋梁跨中測點(diǎn)和車體的加速度響應(yīng),作為損傷識別的源數(shù)據(jù)...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
車橋耦合模型(a)勻速移動常量力模型(b)勻速簡諧力模型
圖 2-4 橋梁離散梁單元模型Fig. 2-4 Discrete beam element model of bridge jjjiiiviivjjuiujvuvuxxxxxxxtxt 0()()0()()()00()00(,)(,)數(shù)分別為:( x)1(x/L)ui 23( x)13(x/L)2(x/L)ui ()[/2(/)(/)]23xLxLxLxLi xxLuj ( ) /23( x)3(x/L)2(x/L)
c 為截?cái)囝l率,k 為安全系數(shù)。表 2-1 垂向不平順各級軌跡功率譜參數(shù)Table 2-1 Power spectral parameters of vertical irregularity trac軌道不平順等級 級 2 級 3 級 4 級 52107 1.0181 0.6816 0.5376 0.28245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8樣本是通過三角級數(shù)的疊加來實(shí)現(xiàn)的,公式如下[58]()4()cos()1iinisviZxSxs ()-4()sin()1iiinisviZxSvxs ()-4()cos()221iiinisviZxSvxs us()/n1 , ( (1/2)) 1ii。對于 5 級譜來, 500sn ,五級不平順軌跡譜的形狀如圖 2-5 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于橋梁無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 瞿柯飛,宋吉偉. 江西建材. 2015(17)
[2]基于橋梁健康監(jiān)測的有限元模型修正研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 梁鵬,李斌,王秀蘭,王曉光,吳向男,馬旭明. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]基于車橋耦合振動的橋梁損傷檢測方法綜述[J]. 孫增壽,張耀,仝書敬. 世界地震工程. 2013(04)
[4]基于Guyan法的有限元模型縮聚技術(shù)研究[J]. 張馳. 裝備制造技術(shù). 2013(01)
[5]基于車激響應(yīng)和靈敏度分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[J]. 戰(zhàn)家旺,夏禾,陳上有,De Roeck G. 工程力學(xué). 2011(11)
[6]公路橋梁沖擊系數(shù)計(jì)算方法研究[J]. 漆景星. 公路. 2011(07)
[7]基于位移連續(xù)的靜力損傷識別[J]. 付春雨,李喬,單德山. 橋梁建設(shè). 2010(02)
[8]車橋耦合系統(tǒng)的非線性動力分析[J]. 肖勇剛,朱素紅. 振動與沖擊. 2007(08)
[9]基于頻域系統(tǒng)辨識和支持向量機(jī)的橋梁狀態(tài)監(jiān)測方法[J]. 樊可清,倪一清,高贊明. 工程力學(xué). 2004(05)
[10]基于靜態(tài)應(yīng)變及位移測量的結(jié)構(gòu)損傷識別法[J]. 崔飛,袁萬城,史家鈞. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(01)
博士論文
[1]基于移動荷載作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)及小波分析的橋梁損傷診斷研究[D]. 余竹.北京交通大學(xué) 2014
[2]基于列車—橋梁耦合振動響應(yīng)的橋梁損傷識別方法研究[D]. 安寧.北京交通大學(xué) 2013
[3]支持向量機(jī)方法在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用[D]. 張茂雨.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]大跨度斜拉橋車橋耦合振動的動力性能分析[D]. 童忠選.長沙理工大學(xué) 2013
[2]基于支持向量機(jī)的大跨度斜拉橋靜力損傷識別研究[D]. 何源.西南交通大學(xué) 2011
[3]車橋耦合振動模型方程的建立及動力響應(yīng)分析[D]. 薛軍平.天津大學(xué) 2008
[4]基于車橋耦合振動分析的橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)識別與損傷診斷方法研究[D]. 陳上有.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2981448
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
車橋耦合模型(a)勻速移動常量力模型(b)勻速簡諧力模型
圖 2-4 橋梁離散梁單元模型Fig. 2-4 Discrete beam element model of bridge jjjiiiviivjjuiujvuvuxxxxxxxtxt 0()()0()()()00()00(,)(,)數(shù)分別為:( x)1(x/L)ui 23( x)13(x/L)2(x/L)ui ()[/2(/)(/)]23xLxLxLxLi xxLuj ( ) /23( x)3(x/L)2(x/L)
c 為截?cái)囝l率,k 為安全系數(shù)。表 2-1 垂向不平順各級軌跡功率譜參數(shù)Table 2-1 Power spectral parameters of vertical irregularity trac軌道不平順等級 級 2 級 3 級 4 級 52107 1.0181 0.6816 0.5376 0.28245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8樣本是通過三角級數(shù)的疊加來實(shí)現(xiàn)的,公式如下[58]()4()cos()1iinisviZxSxs ()-4()sin()1iiinisviZxSvxs ()-4()cos()221iiinisviZxSvxs us()/n1 , ( (1/2)) 1ii。對于 5 級譜來, 500sn ,五級不平順軌跡譜的形狀如圖 2-5 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于橋梁無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 瞿柯飛,宋吉偉. 江西建材. 2015(17)
[2]基于橋梁健康監(jiān)測的有限元模型修正研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 梁鵬,李斌,王秀蘭,王曉光,吳向男,馬旭明. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]基于車橋耦合振動的橋梁損傷檢測方法綜述[J]. 孫增壽,張耀,仝書敬. 世界地震工程. 2013(04)
[4]基于Guyan法的有限元模型縮聚技術(shù)研究[J]. 張馳. 裝備制造技術(shù). 2013(01)
[5]基于車激響應(yīng)和靈敏度分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[J]. 戰(zhàn)家旺,夏禾,陳上有,De Roeck G. 工程力學(xué). 2011(11)
[6]公路橋梁沖擊系數(shù)計(jì)算方法研究[J]. 漆景星. 公路. 2011(07)
[7]基于位移連續(xù)的靜力損傷識別[J]. 付春雨,李喬,單德山. 橋梁建設(shè). 2010(02)
[8]車橋耦合系統(tǒng)的非線性動力分析[J]. 肖勇剛,朱素紅. 振動與沖擊. 2007(08)
[9]基于頻域系統(tǒng)辨識和支持向量機(jī)的橋梁狀態(tài)監(jiān)測方法[J]. 樊可清,倪一清,高贊明. 工程力學(xué). 2004(05)
[10]基于靜態(tài)應(yīng)變及位移測量的結(jié)構(gòu)損傷識別法[J]. 崔飛,袁萬城,史家鈞. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(01)
博士論文
[1]基于移動荷載作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)及小波分析的橋梁損傷診斷研究[D]. 余竹.北京交通大學(xué) 2014
[2]基于列車—橋梁耦合振動響應(yīng)的橋梁損傷識別方法研究[D]. 安寧.北京交通大學(xué) 2013
[3]支持向量機(jī)方法在結(jié)構(gòu)損傷識別中的應(yīng)用[D]. 張茂雨.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]大跨度斜拉橋車橋耦合振動的動力性能分析[D]. 童忠選.長沙理工大學(xué) 2013
[2]基于支持向量機(jī)的大跨度斜拉橋靜力損傷識別研究[D]. 何源.西南交通大學(xué) 2011
[3]車橋耦合振動模型方程的建立及動力響應(yīng)分析[D]. 薛軍平.天津大學(xué) 2008
[4]基于車橋耦合振動分析的橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)識別與損傷診斷方法研究[D]. 陳上有.北京交通大學(xué) 2008
本文編號:2981448
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教材專著