多线地铁列车-高架桥耦合系统动力分析

为了对多线地铁高架桥的车桥耦合作用进行分析,基于ANSYS的参数设计语言(parametric design language,简称APDL)建立了能够考虑列车单双线行驶的地铁列车-桥耦合动力分析模型。以一座三跨四线地铁高架连续梁桥为研究对象,采用四动二拖6辆编组B型地铁列车模型,分析了地铁列车分别沿不同单双线运行时桥梁结构的动力响应。结果表明:地铁列车对桥梁的横向位移和加速度影响较小;双线对向运行时桥梁竖向位移和加速度响应峰值大于沿单线运行的情况;双线对向运行时桥梁关键截面内力响应峰值约为沿单线运行时内力代数叠加的67%~99%。所提出的数值模型和计算结果可以为多线地铁高架桥车桥耦合振动研究提供理论方法和评估依据。

地震和列车作用下地铁高架桥的振动特征

文中建立了考虑地震作用的地铁列车-高架桥的动力分析模型.以一座三跨四线地铁高架桥为研究对象,利用“承台底等效刚度”法考虑桩-土相互作用,对比分析在地震、列车分别作用及两者共同作用下地铁高架桥的内力、位移和加速度响应,同时对比分析了列车车速对车桥系统振动响应的影响.结果表明:在地震及列车荷载共同作用下,桥梁结构的位移、加速度及内力响应均大于两者单独作用下的结果.桥梁横桥向响应主要受地震荷载影响,而竖桥向地震响应主要受列车荷载影响.车速会对桥梁的地震响应产生较大的影响,桥梁的峰值响应与车速并不是线性关系,在车速为70 km/h时,桥梁的位移、加速度及内力响应达到峰值.

微视频作业模式在结构力学课程的应用

原有的结构力学课程作业主要通过画受力图、计算推导来完成,学生在完成作业的过程中发挥创造的空间非常有限。微视频作业要求学生对结构力学的知识点开展设计验证,采用拍摄记录的方式提交,激发了学生的学习兴趣,发挥了学生的创造性。通过几个典型微视频作业的设计和完成情况的介绍,说明结构力学课程微视频作业设计的注意事项,可为结构力学课程作业模式的革新提供参考。

考虑桩-土相互作用的高架桥抗震性能研究

以一座主跨跨径50 m的典型三跨高架桥为例建立有限元模型,利用ANSYS的二次开发平台APDL进行时程分析,研究墩底固结与桩-土相互作用下桥梁的地震响应。结果表明,考虑桩-土相互作用后,结构的自振频率明显降低,基频降低50%,关键截面的位移和内力变化显著,位移最大变化量接近500%,梁的内力最大相对增幅约45%,在高架桥抗震设计时需考虑桩-土相互作用。

基于梁格桥梁模型的过桥车辆轴载识别

中国交通量随着经济发展整体处于上升趋势,对交通基础设施的使用性、耐久性和安全性造成了很大的压力。因此,有效地识别移动车载对公路交通基础设施的安全性具有重要意义。基于空间梁格桥梁模型建立移动车载识别模型,相比于单主梁模型和实体模型,能够有效地考虑车辆不同横向行驶位置对车载识别的影响。以一座简支T梁桥为例,通过数值模拟探究了应变测点数、信号噪声、车速、路面粗糙度和车轴载作用位置对车辆动载和静载识别精度的影响。结果表明,基于空间梁格法的动轴载识别误差在10%-19%的之间,静轴载识别误差在8%以内。动轴载与静轴载的识别误差值变化规律一致:识别误差值随着测点数的增加而减小,随着噪声的增大和路面粗糙度等级的增加而增大,车载作用位置离桥梁中线越近,动轴载识别精度越高。然而,车速变化对动轴载的误差影响无明显规律。

特重车交通荷载作用下大跨拱桥动力响应分析

为研究特重车交通荷载工况作用下大跨拱桥的动力响应特点,以河北省宣大高速公路上某大桥的动态称重系统所采集的近3年的交通数据为基础,定义并提取了特重车的交通荷载工况,进而分析了不同类型特重车交通荷载工况所占比例及每个特重车交通荷载工况车辆总质量的分布规律。利用随机车流-桥梁耦合振动分析软件计算了大跨拱桥在特重车交通荷载作用下的空间动力响应,并与新旧桥梁规范中的设计车辆荷载对应的响应进行了对比。结果表明:新规范对拱桥关键部位的设计荷载定义更为保守,实测的交通荷载工况中仅有极少数特重车交通荷载工况对应的响应超过了设计车辆荷载对应的响应;对于该大跨拱桥,新桥梁规范中的设计车辆荷载能够较充分地考虑大部分特重车交通荷载作用对桥梁结构整体受力产生的不利影响。

基于实测和CA模型的大跨桥梁车辆荷载模拟

车辆荷载对于大跨公铁两用桥梁和大跨公路桥梁的使用性与安全性均有显著的影响。与中小跨桥梁相比,大跨桥梁交通容量可观,车辆在过桥中加减速和车道变化的概率较大,车辆荷载在桥梁的分布状态极为复杂。目前的交通荷载实测系统对车辆过桥全过程中的位置及速度变化不能提供详细的信息,为此,建立融合实测交通信息和元胞自动机(CA)模型的大跨桥梁车辆荷载模型,考虑不同区域车型构成特征,交通规则、车道设置和驾驶行为。依据河北一处重载路段的交通实测数据,分析不同交通服务水平下一座大跨斜拉桥静力荷载随时间和空间的分布特征,并通过与规范设计荷载值进行比较对荷载效应进行评价。

中德公路桥梁设计汽车荷载及效应对比研究

文中研究和对比中国规范和德国规范在设计汽车荷载方面的差异,分别从汽车荷载模式、加载模式,以及冲击系数等方面介绍了中国14规范、中国04规范和德国规范关于设计汽车荷载的规定.同时,对这3种规范下的中小跨径桥梁和大跨桥梁的设计汽车荷载效应进行了对比.研究发现,与中国规范相比,德国规范对于中小跨径桥梁的设计汽车荷载效应相对偏小,而对于大跨桥梁的设计汽车荷载效应则相对较大.

大跨桥梁非平稳台风风场数值模拟与验证

为实现大跨桥梁非平稳台风风场模拟,系统提出大跨桥梁台风风场模拟验证方法,并基于实测台风数据对进化谱作为风场验证风谱的适用性进行检验。首先提出台风风场模拟方法,基于进化谱理念,获取时变功率谱,采用谐波合成法,对非平稳台风风场进行模拟;其次基于Kaimal风谱和进化谱理论,推导非均匀调制函数,获取非均匀调制进化谱,验证模拟台风风场的合理性;再次基于实测脉动风场特性理论和经验模态分解(EMD)方法,构建非平稳风速模型,获取实测功率谱,对进化谱作为风场验证风谱的适用性进行检验;最后应用提出的台风风场模拟和验证系统方法对某沿海斜拉桥台风风场进行模拟和验证。研究结果表明:实测功率谱与进化谱吻合较好,进化谱适用于台风模拟风场的验证;应用提出的台风风场模拟方法对台风风场进行模拟,模拟风场的功率谱与进化谱吻合非常好,模拟方法合理有效。

正常交通状态下基于移动TMD响应的桥梁快速损伤识别方法

将调质阻尼器(TMD)安装在可移动装置上,利用无线感应器记录TMD通过桥梁的加速度时程,通过分析TMD加速度响应对正常交通状态下桥梁的损伤识别进行可行性研究.以一个30m跨径的简支梁桥为例,对桥梁和移动TMD的动力耦合系统建立模型.验证该方法在无车辆干扰情况下进行桥梁损伤识别的可行性,分析在有其他过桥车辆干扰下的损伤识别能力,结果与预期目标吻合.本方法对桥梁在不干扰正常交通状态下利用移动TMD进行快速损伤检测提供了理论依据.

基于移动TMD加速度响应的桥梁损伤检测新方法研究

将TMD安装在一个可移动的装置上,利用TMD上的无线传感器记录其通过桥梁时的加速度时程曲线。通过对TMD加速度响应的分析对桥梁的损伤位置和损伤程度进行识别。对简支梁桥和移动TMD耦合系统建立有限元模型,对该识别方法进行数值模拟和参数分析,验证该方法识别桥梁单处损伤和多处损伤的可行性,结果与预期目标吻合。对不同路面粗糙度,TMD不同移动速度,移动TMD与桥梁的质量比和刚度指标比进行参数分析,为采用该方法对桥梁进行快速损伤检测的参数选取提供理论依据。

结构力学双语课程作业的创新性设计

结构力学作为土木工程专业的专业基础课程,对学生的分析能力、计算能力和逻辑思维能力都有着较高的要求。由于结构力学双语课程的讲解和作业考试的语言都非母语,所以学生在完成教学目标时面临更大的挑战。文章根据结构力学双语课程的特点,对于较难讲授和掌握的知识点设计了与传统习题模式不同的作业形式,取得了良好的教学效果。

大跨桥梁台风风场全过程动态数值模拟

从风速和风向两个角度对台风经过桥梁区域全过程的三维风场进行动态模拟。基于Batts模型、台风衰减模型及风剖面规律对时变平均风速进行模拟,采用进化谱理念改进谐波合成法对脉动风速进行模拟,构建台风风速动态模拟方法。依据桥梁节点与衰减风场的位置关系,动态确定桥梁各节点任意时刻时变风向,构建大跨桥梁台风风向全过程动态模拟方法。以一座典型斜拉桥为例,研究了大跨桥梁台风风场全过程模拟方法的适用性。结果表明:建立的模拟方法可考虑台风非平稳、强度衰减和风向时变,适用于大跨桥梁台风风场模拟;台风经过桥梁时段,各节点上的风力方向经历了可达180°的显著的变化,各节点风向不同,且均具有时变性;桥梁整体所受风向经历了由集中于主梁一侧到使桥梁转动的环流风向再到集中于主梁另一侧的连续变化。

大跨径自锚式悬索桥受力分析

介绍主跨跨径为328m的自锚式悬索桥的结构形式和施工方法,并阐述其分析理论。针对主缆索的几何非线性,采用较为精确的分段悬链线法计算其空缆线形、成桥线形及无应力索长。然后,通过不同矢跨比和吊杆间距的比较以及预拱度的设置对自锚式悬索桥的受力特性进行了研究。根据恒载、移动荷载、制动力、支座沉降、风荷载和温度变化组合的7种工况,建立合理的力学模型对大桥进行仿真分析,采用有限位移法计算施工时的鞍座预偏量,主梁预拱度及营运阶段的应力、挠度和侧移。

基于长期监测的特重车流作用下桥梁动态放大系数研究

基于桥梁监测系统记录的特重车交通荷载数据研究了特重车过桥的空间动力响应和动态放大系数。首先利用某高速公路大桥安装的交通信息采集系统和动态称重设备(WIM)实时采集数年的交通荷载信息形成与实际车流特征相符的随机车流样本,定义并提取特重车交通荷载工况。其次,建立公路桥梁典型车辆动力分析模型库,推导了各典型车型的质量、刚度、阻尼矩阵,并将典型车型的车辆动力分析模型嵌入到自行研发的随机车流-桥梁耦合分析软件BDANS(Bridge Dynamic Analysis System)。最后以一座6跨连续T梁桥为工程实例,计算了特重车交通荷载作用下桥梁的空间动力响应和动态放大系数,研究了动态放大系数与路面粗糙度、纵梁的横向位置以及车重的变化关系。结果表明,动态放大系数随路面粗糙度的增大而增大,随车重的增大而减小;车辆直接作用位置处的纵梁动态放大系数小于远离车辆作用位置处的纵梁;特重车交通荷载下桥梁的动态放大系数比按照规范确定的动态放大系数小。

自锚式悬索桥主缆线形计算方法

以长沙市三汊矶湘江大桥为工程背景,对自锚式悬索桥的主缆线形及无应力长度的计算方法进行了研究,推导出两种基于不同假定下的主缆线形及无应力索长的计算方法:假定主缆自重沿跨径均布的抛物线法和假定主缆自重沿弧长均布的分段悬链线法。结果发现:抛物线法比较简单,但计算结果比较粗略;分段悬链线法考虑因素比较全面,计算相对复杂,但结果比较精确;对于空缆线形竖向坐标值两种方法的误差为0 739%,无应力索长计算两种方法的误差仅为0 31%。结果表明:抛物线法和分段悬链线法均可应用于自锚式悬索桥的主缆线形计算。

生命·生态·生长——武汉市江汉区华中里小学学校文化的传承与发展

武汉市江汉区华中里小学(以下简称“华中里小学”)十分注重环境保护教育,在打造明净清爽、绿意盎然的校园环境基础上,创编了关于湿地的校本教材,引导学生学习有关湿地生态及其保护的相关知识。本组文章将带领我们走进这所学校,剖析其文化传承与发展脉络,明确其新时期的“数智”管理模式及校本课程开发与实施策略。

大跨径桥梁三维台风风场数值模拟

台风灾害频发以及大跨径桥梁塔高、质轻和阻尼弱的特点,台风作用下大跨径桥梁的安全评估十分必要,大跨径桥梁三维台风风场合理模拟是面临的首要问题。利用三次样条函数,模拟台风时变平均风速;采用更新时变平均风速的谐波合成法,实现台风风速脉动部分的数值模拟;并考虑空间点群风速相关性,建立三维台风风场模拟方法。基于进化谱理论,推导非均匀调制进化功率谱(简称进化谱),建立台风风场模拟验证方法;通过对比进化谱与模拟功率谱,对台风模拟结果进行验证。选取沿海地区某大跨斜拉桥为例,应用构建的三维台风风场模拟与验证方法,进行实例桥梁风场分析。结果表明,采用更新时变平均风速的谐波合成法,并考虑空间点群风速相关性,可实现三维台风风场的模拟。

Light Localization in Slot Photonic Crystal Waveguide

A single-mode photonic crystal waveguide with a linear tapered slot is presented, which can localize light spatially by changing the slot width. Its effective bandwidth is 52nm, from 1500nm to 1552nm. Along the tapered structure, the slot width is reduced, and the corresponding band curve shifts. The group velocity of light becomes zero at the band edge. Therefore, different frequency components of the guided light are slowed down and finally localized at correspondingly different widths inside a tapered slot photonic crystal waveguide. Furthermore, this structure can confine light wave in a narrow slot waveguide, which may effectively enhance the interaction between light and the low-index wave-guiding materials filled in the slot.

回归课堂本真 追求教学本色

对"本色课堂",我们的理解是:"本"即以学生的实际为本,"色"即教师自己的教学风格,"本色课堂"就是要回归课堂教学的本来面目,追寻课堂教学的本质。我校以"直面真实问题,彰显本色课堂"为重点,以"关注目标,还我本色"为主题,以"减负增效"研究为依托,实现日常教学工作精细化管理和监督,努力探索简洁、真实、有效的课堂。