基于实测频率振型的大跨斜拉桥响应面模型修正研究

为了验证基于实测频率和振型的响应面模型修正方法的准确性与可行性,以某大跨斜拉桥为工程背景,分别进行静载试验和环境激励下的模态测试。以竖向前4阶实测频率及振型作为状态变量,选取合理的修正参数,进行中心复合试验设计;采用考虑交互项的响应面模型进行数据拟合,并计算参数R^(2)值的范围,进行精度检验;分析频率及振型的改变率,将修正后模型的挠度与实测挠度进行对比,验证该模型修正的准确性。结果表明:在参数范围内,各响应面模型的R^(2)值均接近于1,拟合精度较高;修正后模型的频率与振型均接近实测值,能准确反映桥梁的动力特性;修正后模型的挠度计算值与实测值最大误差不超过7.98%,满足工程精度要求,能够真实反映大跨斜拉桥的工作状态。研究证明了基于实测频率与振型的响应面模型修正方法对大跨斜拉桥的适用性和可行性,可为实际工程中类似桥梁的模型修正提供参考。

车桥耦合振动下损伤连续梁桥承载力评定方法研究

【目的】桥梁的安全与承载能力至关重要,为简化试验流程、提高检测效率,以实际工程中一座两跨连续梁桥为研究背景,基于移动车辆进行轻荷载数值分析,探究车桥耦合振动下损伤桥梁承载力评定方法的准确性与可行性。【方法】建立车桥耦合振动模型,提取桥梁结构控制截面的挠度、应变动态时程响应,利用经验模态分解(EMD)和变分模态分解(VMD)去除动力成分并识别准静态响应曲线,分析桥面粗糙度和车速对准静态响应识别精度的影响;通过车辆行驶中控制截面产生的不同响应计算不同加载位置的加载效率,利用“常丁模型”计算轻荷载效率下损伤桥梁控制截面准静态响应的标准校验系数,对损伤连续梁桥的承载力进行评估。【结果】相较于EMD,VMD分解的准静态响应曲线与静态响应曲线吻合程度更好;随着桥面粗糙度、加载车辆移动速度的增大,识别的准静态响应与静态响应的误差也逐步增大;移动车辆加载过程中识别的准静态响应较为精确,可作为静载实测值进行计算;计算的标准校验系数均大于1,准确评估了桥梁的损伤状态。【结论】基于车桥耦合振动评估损伤桥梁承载力的方法具有较强的适用性和可行性。

落石冲击下拱形明洞结构受力特征及动力响应研究

为明确拱形明洞在落石冲击下的受力特征和动力响应,以某一全长100m铁路双线路堑式拱形明洞结构为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA动力有限元仿真软件,建立拱形明洞非线性有限元模型,研究明洞结构不同部位在落石冲击下的力学响应;通过改变落石质量及下落高度,分析不同工况冲击荷载下结构的应力、应变、位移、加速度等变化规律。结果表明:由三种计算工况下的响应值可得结构可以承受各计算工况下的落石冲击;在回填土厚度设计不足的情况下,拱形明洞结构易出现变形,但不会受到严重破坏;拱顶、拱肩及拱腰内侧为结构相对受力不利部位;回填土侵彻深度、最大剪应力、应变以及各测点位移随落石质量和下落高度的增大而增大,但加速度响应无明显变化规律。