汽车对桥梁冲击作用分析

为了分析汽车桥梁系统参数变化对动力放大系数的影响规律,将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,将汽车等效为两自由度五参数模型,在状态空间求解车桥耦合振动方程得到系统的动力响应,定义了由垂向挠度和弯矩表示的动力放大系数。在数值模拟中研究了桥上路面不平顺、桥梁损伤、汽车参数和汽车速度对冲击系数的影响。

由车激响应识别桥梁损伤的灵敏度方法

提出了由过桥汽车激励所产生的动力响应识别桥梁损伤的灵敏度方法。将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,汽车等效为两自由度五参数模型,用桥梁损伤因子定义单元抗弯刚度的减小(即损伤的程度)。由损伤因子零向量的假设开始,桥梁损伤可以根据最小二乘法和正则化方法用测试得到的桥梁动力响应识别得到,在数值模拟中考虑了测试误差和路面不平顺的影响。算例表明,提出的识别方法理论正确,识别得到的结果可信,可以有效地、方便地识别桥梁的损伤。

基于广义正交函数和正则化的移动荷载识别法

为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明,该方法用于识别桥上移动荷载是有效的。

由状态变量识别板梁桥上移动荷载

将板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为等间距常速度在正交异性板上移动的一组荷载。根据弹性板理论、HALMITON'S原理和模态叠加原理,得到了系统状态方程,并基于规则化技巧推导了状态空间移动荷载识别方法。数值模拟和试验结果表明,该方法用挠度或应变识别车辆的轴重和轮载都是有效、可行的。

板梁桥振动响应求解方法的比较

把板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为在正交异性板上移动的1组荷载。根据Halmiton's原理和模态叠加原理,得到系统状态方程。用3种方法求解状态方程得到板梁桥的振动响应,并与卷积积分方法得到的结果进行比较,相对误差都小于8%,表明3种方法计算板梁桥的响应是有效且省时的。

多自由度系统非线性参数识别的灵敏度方法

为了识别多自由度系统的非线性参数(3次阻尼系数、3次刚度系数和干摩擦力),提出一种基于灵敏度分析用测量响应(位移、速度或加速度)识别非线性参数的方法。将结构抽象为由线性和非线性阻尼、刚度连接的集中质量系统,用四阶Runge-Kutta法求解多自由度非线性系统的振动响应和振动响应对非线性参数的灵敏度。假定非线性参数为零初值,根据计算响应与测试响应的差值,由基于正则化的阻尼最小二乘法迭代识别系统的非线性参数值。算例表明,该方法可以有效地识别多自由度系统的非线性参数。

由桥梁动力响应识别过桥汽车参数的灵敏度方法

为了识别通过桥梁汽车的参数,提出了在灵敏度分析的基础上由简支梁桥动力响应识别过桥汽车参数的方法。将汽车抽象为两自由度五参数模型,用有限元方法计算桥梁的动力响应。从对未知参数的猜测值开始,由测试或模拟计算的动力响应用最小二乘法和规则化技巧识别过桥汽车参数,用邻近两次识别参数的百分相对误差(RPE)控制迭代过程的终止。由数值模拟结果可知,识别得到的汽车参数是令人满意的,其中质量的识别精度最高,表明该方法识别过桥汽车参数可行。