本文關(guān)鍵詞：基于車橋耦合分析的橋梁動力參數(shù)精細化識別方法研究

  更多相關(guān)文章： 荷載試驗 沖擊系數(shù) 動力響應(yīng) 車橋耦合振動 開口裂縫 呼吸裂縫 Hilbert-Huang變換

【摘要】：目前工程上對橋梁承載能力最有效、最直接的評定方式就是荷載試驗,但是傳統(tǒng)荷載試驗需要長時間封閉交通,靜載儀器安裝復(fù)雜,測試時間長等弊端,所以如何準確快速評判這些服役橋梁是否具備足夠的安全儲備得到了越來越多的關(guān)注。現(xiàn)在對于快速評定橋梁承載能力的探索大多數(shù)都是基于動載試驗,而關(guān)于動載試驗的評價體系尚不成熟。其中行車動力響應(yīng)測試是動載試驗的重要組成部分,它評價車輛作用對橋梁的動力放大效應(yīng),也就是得到?jīng)_擊系數(shù)。然而單獨的沖擊系數(shù)只能代表某梁段或橋梁某區(qū)域的動力放大效應(yīng),并不能代表整個結(jié)構(gòu)的動力特性。本文圍繞如何對行車動力響應(yīng)測試得到的動撓度時程曲線進行深入分析這一核心,對動撓度時程曲線所涉及的沖擊系數(shù)、裂縫參數(shù)和信號分析進行了研究。主要研究內(nèi)容及成果概括如下:(1)簡單的論述一些經(jīng)典強迫振動理論,并利用ANSYS的APDL語言編制計算命令,與經(jīng)典算例作比較,驗證了程序計算結(jié)果的精確性,并討論了ANSYS計算車橋耦合的一些問題和方法。(2)簡單介紹了關(guān)于橋梁沖擊系數(shù)的一些常規(guī)計算方法,重點介紹了數(shù)字濾波法,對比研究了濾波器階數(shù)對于動靜分離的影響。介紹了利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)的低通濾波作用,來進行動靜分離。模擬了路面不平整度,比較了不同速度、不同路面不平整度的撓度時程曲線。(3)在考慮梁自重時,研究了不同的裂縫形式和裂縫參數(shù)對行車動力響應(yīng)測得的動撓度影響,并提出開口裂縫的絕對動力增大效應(yīng)和呼吸裂縫的相對動力增大效應(yīng)。利用一個三跨連續(xù)箱梁做實例,此橋檢測評定為三類橋,利用ANSYS做出三軸重載車輛模型,將檢測過程中出現(xiàn)的裂縫在ANSYS中輸入,與實測數(shù)據(jù)進行對比。(4)使用Hilbert-Huang變換(HHT)對無損和有損橋梁的動態(tài)響應(yīng)進行信號處理,得到車橋耦合系統(tǒng)的振動頻率和瞬時頻率,探索了Hilbert-Huang變換在橋梁動力分析中的可行性。
【關(guān)鍵詞】：荷載試驗 沖擊系數(shù) 動力響應(yīng) 車橋耦合振動 開口裂縫 呼吸裂縫 Hilbert-Huang變換
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U446
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 橋梁承載能力評價方法的概況10
• 1.2 橋梁承載能力評價方法問題的引出10-11
• 1.3 車輛作用下橋梁動力響應(yīng)評價方法的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 非移動激振力作用下帶有裂縫結(jié)構(gòu)的動力特性12-13
• 1.3.2 移動激振力作用下帶有裂縫結(jié)構(gòu)的動力特性13-14
• 1.4 車輛作用下橋梁動力響應(yīng)信號分析方法的討論14-15
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 車橋耦合振動響應(yīng)的分析和方法17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 車橋耦合振動簡化模型的經(jīng)典解析理論17-21
• 2.2.1 勻速移動常量力作用17-18
• 2.2.2 勻速移動質(zhì)量作用18-20
• 2.2.3 勻速移動彈簧—質(zhì)量的作用20-21
• 2.3 車橋耦合振動的數(shù)值計算方法21-23
• 2.3.1 車輛模型和橋梁模型22
• 2.3.2 ANSYS中實現(xiàn)車橋耦合的方法22-23
• 2.4 算例驗證23-28
• 2.4.1 1/4 車模型勻速過橋23-25
• 2.4.2 1/2 車模型勻速過橋25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 橋梁動力放大效應(yīng)的分析和方法29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 沖擊系數(shù)的計算方法29-37
• 3.2.1 傳統(tǒng)定義法29-31
• 3.2.2 傳統(tǒng)規(guī)范計算方法31-32
• 3.2.3 FIR數(shù)字濾波法32-35
• 3.2.4 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解計算沖擊系數(shù)法35-37
• 3.3 路面平整度37-41
• 3.3.1 路面平整度模擬37-39
• 3.3.2 路面平整度樣本39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 重載車輛作用下已知損傷的梁式橋動力響應(yīng)42-70
• 4.1 引言42
• 4.2 ANSYS車、橋模型的建立42-47
• 4.2.1 具有整體式平衡懸架的三軸重載車輛模型的建立42-45
• 4.2.2 梁格模型的建立45-47
• 4.3 損傷函數(shù)47-58
• 4.3.1 開口裂縫的損傷函數(shù)47-48
• 4.3.2 呼吸裂縫的損傷函數(shù)48-49
• 4.3.3 算例分析49-58
• 4.4 重載車輛作用下?lián)p傷連續(xù)梁的動態(tài)響應(yīng)58-68
• 4.4.1 ANSYS車橋耦合模擬58-62
• 4.4.2 現(xiàn)場測試62-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第五章 車輛荷載作用下?lián)p傷橋梁的動態(tài)響應(yīng)信號分析70-87
• 5.1 引言70
• 5.2 Hilbert-Huang變換（HHT）70-74
• 5.2.1 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）70-71
• 5.2.2 Hilbert變換（HHT譜和HHT邊際譜）71-73
• 5.2.3 算例分析73-74
• 5.3 車輛過橋時橋梁動態(tài)響應(yīng)的信號分析74-85
• 5.3.1 無損單梁的動態(tài)響應(yīng)分析75-77
• 5.3.2 不同速度的動態(tài)響應(yīng)分析77-81
• 5.3.3 含有裂縫的單梁動態(tài)響應(yīng)分析81-85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 結(jié)論與展望87-90
• 參考文獻90-94
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果94-95
• 致謝95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 饒運章;王柳;饒睿;邵亞建;劉劍;;基于EMD與小波閾值的爆破震動信號去噪方法[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

2 張獻民;金喜莎;李少波;高燕;;基于動靜參數(shù)聯(lián)合反演技術(shù)快速評定橋梁承載能力[J];公路交通科技;2015年02期

3 梁鵬;王秀蘭;樓燦洪;趙卓顯;王可堯;;基于裂縫特征庫的混凝土梁橋承載能力快速評定[J];中國公路學(xué)報;2014年08期

4 孫增壽;張耀;仝書敬;;基于車橋耦合振動的橋梁損傷檢測方法綜述[J];世界地震工程;2013年04期

5 周勇軍;蔡軍哲;石雄偉;趙煜;;基于加權(quán)法的橋梁沖擊系數(shù)計算方法[J];交通運輸工程學(xué)報;2013年04期

6 王文潔;呂中榮;劉濟科;;含呼吸裂縫的橋梁振動響應(yīng)與時頻特性分析[J];振動與沖擊;2013年11期

7 朱寧輝;白曉民;董偉杰;;基于EEMD的諧波檢測方法[J];中國電機工程學(xué)報;2013年07期

8 韓萬水;李彥偉;喬磊;趙永禎;杜群樂;;基于車-橋耦合振動理論的移動荷載識別[J];中國公路學(xué)報;2013年01期

9 李偉釗;張巍;王宗林;李巖;王彥旭;;一種基于低通濾波的公路簡支梁橋?qū)崪y沖擊系數(shù)計算方法[J];振動與沖擊;2012年20期

10 陳仁祥;湯寶平;馬婧華;;基于EEMD的振動信號自適應(yīng)降噪方法[J];振動與沖擊;2012年15期

，

本文編號：691428