考虑边界约束条件的悬索桥有限元模型修正研究

针对以往模型修正过程中常忽略边界约束条件影响的问题,为考虑大桥初始有限元模型中边界约束条件与实际情况的差别,以某塔梁分离的悬索桥为工程背景,以现场动载测试结果为基本依据,采用Combine14单元模拟该悬索桥加劲梁的纵向约束作用,运用响应面方法并结合大桥特点选取一系列算法组合考虑了边界约束条件对悬索桥初始有限元模型的影响,并对其进行修正。研究结果表明:考虑了边界约束条件的修正结果与悬索桥实测值更为接近,且各修正参数的修正量均在合理范围内,验证了上述考虑边界约束条件的方法在有限元模型修正中的有效性。修正后的模型可以作为该悬索桥的基准有限元模型,并可为大桥的进一步响应分析提供基础。

横风作用下移动车辆脉动风速谱

为研究横风作用下移动车辆的脉动风速谱形式,不依赖于传统的Taylor"冻结"假设和各向同性湍流假设,围绕移动车辆的脉动风速时程生成方法,在传统的谐波合成法基础上提出了一种高效的"直接生成法"。并在此基础上,综合考察了不同离地高度、不同平均风速、不同车辆移动速度等因素对移动点(或移动车辆)脉动风速自相关系数函数的影响。通过参数敏感性分析,建立移动点与固定点自相关系数函数的关系式,并最终推导出移动点的纵向脉动风速谱模型。研究结果表明:所提出的移动点(或移动车辆)脉动风速的"直接生成法"相比传统的"逐步提取生成法"具有更高的计算效率;进一步的,提出的移动点纵向脉动风速谱模型由于不依赖于Taylor"冻结"假设或各向同性湍流假设,也未额外地引入横向脉动风速谱,而仅依靠移动点的纵向脉动风速时程而逐步分析推导而出,这与数值解所采用的条件一致,因而使其计算值与相应的数值解吻合较好,表明提出的移动点纵向脉动风速谱模型具有较高的计算精度。研究结论可为移动车辆脉动风速谱的相关研究提供新的思路。