基于雙軸車輛掃描法識別橋梁阻尼
發(fā)布時間:2021-04-16 21:56
橋梁作為重要的交通要道,亦是交通運輸生命線工程的節(jié)點與咽喉,其安全問題一直以來備受關(guān)注。阻尼作為橋梁結(jié)構(gòu)的重要動力參數(shù),可以衡量結(jié)構(gòu)抵抗外荷載作用時的耗能能力,也是評估橋梁安全性能的重要指標(biāo);但由于阻尼機理比較復(fù)雜,難以確定及量化,目前尚沒有較好的理論與方法,因此研究獲取橋梁阻尼的理論與方法很有必要,對橋梁安全性能評估有著重要意義。本文提出了一種利用移動雙軸車識別簡支梁橋阻尼比的理論與方法,主要研究內(nèi)容有:(1)建立了移動雙軸車作用于簡支梁橋的理論模型,理論推導(dǎo)了移動雙軸車作用下簡支梁橋與掃描點動態(tài)響應(yīng)的解析解;(2)提出了基于掃描點動態(tài)響應(yīng)識別橋梁阻尼的方法:提取掃描點響應(yīng)中橋梁頻率相關(guān)響應(yīng)利用希爾伯特變換得到其瞬時幅值,將固定間距的橋頻相關(guān)響應(yīng)的瞬時幅值相除,得到橋梁阻尼比的理論解;(3)為了拓展雙軸車的適用性,本文在對稱雙軸車的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了非對稱雙軸車識別橋梁阻尼比的解析解,并建立了車橋耦合有限元模型,對比了數(shù)值計算結(jié)果與理論計算結(jié)果,驗證了對稱和非對稱雙軸車識別橋梁阻尼的有效性;(4)分析了車橋質(zhì)量比、車橋阻尼、車體運行速度、環(huán)境噪音以及橋面粗糙度等參數(shù)對橋梁阻尼識別效果的影響...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)測量法
1.2.2 移動車輛掃描法
1.3 研究目的
1.4 論文框架
2 移動雙軸車識別橋梁阻尼理論解
2.1 前言
2.2 移動雙軸車作用下相關(guān)響應(yīng)理論推導(dǎo)
2.2.1 雙軸車作用于簡支梁橋模型
2.2.2 簡支梁橋的動態(tài)響應(yīng)
2.2.3 掃描點的動態(tài)響應(yīng)
2.3 阻尼比識別理論
2.3.1 對稱雙軸車
2.3.2 非對稱雙軸車
2.4 本章小結(jié)
3 阻尼比識別
3.1 前言
3.2 信號處理方法
3.2.1 傅里葉變換
3.2.2 帶通濾波器
3.2.3 希爾伯特變換
3.2.4 線性擬合
3.3 阻尼比識別流程
3.4 本章小結(jié)
4 有限元數(shù)值模擬與驗證
4.1 前言
4.2 車橋基礎(chǔ)有限元
4.2.1 車橋耦合單元
4.2.2 阻尼矩陣建立
4.2.3 數(shù)值解對比
4.3 本文方法驗證
4.3.1 對稱雙軸車
4.3.2 非對稱雙軸車
4.4 本章小結(jié)
5 參數(shù)分析
5.1 前言
5.2 對稱車的參數(shù)分析
5.2.1 車橋質(zhì)量比的影響
5.2.2 車體阻尼的影響
5.2.3 橋梁阻尼的影響
5.2.4 車體速度的影響
5.2.5 環(huán)境噪音的影響
5.2.6 粗糙度的影響
5.3 非對稱車的參數(shù)分析
5.3.1 車橋質(zhì)量比的影響
5.3.2 車體阻尼的影響
5.3.3 橋梁阻尼的影響
5.3.4 車體速度的影響
5.3.5 環(huán)境噪音的影響
5.3.6 粗糙度的影響
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 本文結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
A.作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者攻讀學(xué)位期間取得的科研成果
C.作者攻讀學(xué)位期間參與的科研項目
D.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]阻尼在結(jié)構(gòu)動力計算中的理解與應(yīng)用[J]. 張謹(jǐn),龔敏鋒,楊律磊. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(01)
[2]移動平均濾波對Logistic混沌信號的影響[J]. 黃進文. 保山學(xué)院學(xué)報. 2015(05)
[3]二階滑模跟蹤微分器與帶通濾波器頻域分析[J]. 張友安,李廈,施建洪. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2011(06)
[4]夯實橋梁建設(shè)基礎(chǔ) 爭當(dāng)橋梁安全衛(wèi)士[J]. 呂東旭,王玉軍. 交通建設(shè)與管理. 2007(10)
[5]基于環(huán)境激勵的橋梁結(jié)構(gòu)動力測試及模型修正[J]. 黃民水,郭文增,朱宏平,李林. 華中科技大學(xué)學(xué)報(城市科學(xué)版). 2006(04)
[6]大型橋梁健康監(jiān)測概念與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張啟偉. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(06)
本文編號:3142244
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)測量法
1.2.2 移動車輛掃描法
1.3 研究目的
1.4 論文框架
2 移動雙軸車識別橋梁阻尼理論解
2.1 前言
2.2 移動雙軸車作用下相關(guān)響應(yīng)理論推導(dǎo)
2.2.1 雙軸車作用于簡支梁橋模型
2.2.2 簡支梁橋的動態(tài)響應(yīng)
2.2.3 掃描點的動態(tài)響應(yīng)
2.3 阻尼比識別理論
2.3.1 對稱雙軸車
2.3.2 非對稱雙軸車
2.4 本章小結(jié)
3 阻尼比識別
3.1 前言
3.2 信號處理方法
3.2.1 傅里葉變換
3.2.2 帶通濾波器
3.2.3 希爾伯特變換
3.2.4 線性擬合
3.3 阻尼比識別流程
3.4 本章小結(jié)
4 有限元數(shù)值模擬與驗證
4.1 前言
4.2 車橋基礎(chǔ)有限元
4.2.1 車橋耦合單元
4.2.2 阻尼矩陣建立
4.2.3 數(shù)值解對比
4.3 本文方法驗證
4.3.1 對稱雙軸車
4.3.2 非對稱雙軸車
4.4 本章小結(jié)
5 參數(shù)分析
5.1 前言
5.2 對稱車的參數(shù)分析
5.2.1 車橋質(zhì)量比的影響
5.2.2 車體阻尼的影響
5.2.3 橋梁阻尼的影響
5.2.4 車體速度的影響
5.2.5 環(huán)境噪音的影響
5.2.6 粗糙度的影響
5.3 非對稱車的參數(shù)分析
5.3.1 車橋質(zhì)量比的影響
5.3.2 車體阻尼的影響
5.3.3 橋梁阻尼的影響
5.3.4 車體速度的影響
5.3.5 環(huán)境噪音的影響
5.3.6 粗糙度的影響
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 本文結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 研究展望
參考文獻
附錄
A.作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者攻讀學(xué)位期間取得的科研成果
C.作者攻讀學(xué)位期間參與的科研項目
D.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]阻尼在結(jié)構(gòu)動力計算中的理解與應(yīng)用[J]. 張謹(jǐn),龔敏鋒,楊律磊. 建筑結(jié)構(gòu). 2019(01)
[2]移動平均濾波對Logistic混沌信號的影響[J]. 黃進文. 保山學(xué)院學(xué)報. 2015(05)
[3]二階滑模跟蹤微分器與帶通濾波器頻域分析[J]. 張友安,李廈,施建洪. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2011(06)
[4]夯實橋梁建設(shè)基礎(chǔ) 爭當(dāng)橋梁安全衛(wèi)士[J]. 呂東旭,王玉軍. 交通建設(shè)與管理. 2007(10)
[5]基于環(huán)境激勵的橋梁結(jié)構(gòu)動力測試及模型修正[J]. 黃民水,郭文增,朱宏平,李林. 華中科技大學(xué)學(xué)報(城市科學(xué)版). 2006(04)
[6]大型橋梁健康監(jiān)測概念與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張啟偉. 同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(06)
本文編號:3142244
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