基于钢轨应变监测的多跨铁路简支梁桥桥墩差异沉降识别

旨在建立基于钢轨应变监测的多跨铁路简支梁桥桥墩差异沉降识别方法。首先,针对对称转角沉降模式的分析表明钢轨与梁体竖向变形具有一致性,为建立沉降致钢轨应变与桥墩差异沉降关系方程奠定了基础。其次,采用空间梁单元、实体单元、弹簧单元,结合主从自由度耦合技术,建立了某4跨铁路简支梁桥的钢轨-梁体-桥墩有限元模型。基于该模型的分析表明,轨底可测应变与桥墩差异沉降间存在显著正比例线性关系且应变绝对变化量可测。然后,通过理论推导,得到了沉降致钢轨应变与简支梁桥桥墩差异沉降量之间的解析表达式。解析式物理意义明确,表达形式简单。最后,对解析解与数值解进行了对比分析,两者变化趋势相同,解析解因未考虑外围钢轨约束、下部梁体弯曲变形等,所得结果略大于数值解。

磁流变阻尼器的半主动控制及实时混合模拟试验研究

磁流变阻尼器作为一种比较典型的半主动控制元件,具有构造简单、响应速度快、耐久性好、阻尼力大且连续可调等优点。即使地震中能源中断,磁流变阻尼器仍可以作为被动耗能装置继续工作发挥作用,可靠性高。设计合理有效的磁流变阻尼器半主动控制方法,对于整体结构的减震效果尤其重要。提出一种改进的磁流变阻尼器的半主动控制策略-改进的Bang-Bang控制策略,对装有磁流变阻尼器的减震控制3层框架结构进行了一系列的实时混合模拟试验,对多种半主动控制方法下的振动控制效果进行试验分析。试验结果表明:磁流变阻尼器对框架结构的减震效果显著,并验证了提出的磁流变阻尼器半主动控制策略的有效性。

一种基于Kalman滤波和能量原理的实时损伤识别方法(英文)

目的:建立一种损伤识别方法,能够实时地监测多自由度复杂结构中构件的损伤情况。方法:1.用能量原理对结构刚度进行解构,建立结构单元刚度和节点响应之间的关系;2.用Kalman滤波原理分析结构刚度的预测值和测量值,迅速对结构的刚度进行识别(图6–9);3.对每一步计算进行耗时监测,确保算法的实时性(图10)。结论:1.该方法能够较准确地得到结构的刚度信息,同时得出损伤单元的损伤位置和损伤量;并且收敛速度快,计算量小,具有很强的实时性和抗噪能力;2.对于本文的桁架结构,所有杆件刚度均能在0.4 s内收敛,平均每一荷载步计算时间约为0.0012 s,小于采样周期1/256 s,说明该方法可以迅速、准确地对结构进行实时的监测。