基于改进遗传算法的桥梁结构传感器优化布置

为了解决桥梁结构健康监测中的传感器优化布置问题,提出一种基于二重结构编码遗传算法的传感器优化布置方法。首先改进了编码方法,采用二重结构编码进行种群的初始化、交叉和变异,然后选择时采用最优保存策略,交叉时采用自适应部分匹配交叉,变异时采用自适应逆位变异。该法克服了传统遗传算法应用于大型结构时收敛速度慢且易陷入局部最优的缺陷,大大加快了收敛速度,并确保能够搜索到最优解。最后通过一个桥梁工程的实例分析,证明了该法在搜索能力、计算效率和可靠性方面明显优于序列法,可广泛地应用于桥梁结构的健康监测。

基于EI及MAC混合算法的斜拉桥传感器优化布置

提出一种传感器优化布置算法,结合有效独立法和模态置信保证准则(Modal Assurance Criterion,简称MAC法)的优点,解决了采用MAC法进行传感器优化布置时所遇到的问题。首先,利用列主元QR分解技术得到MAC法确定传感器位置的初始测点,然后用有效独立法确定侯选添加测点的范围,避免了添加测点的盲目性,从侯选测点中选择满足MAC矩阵非对角元素最小的测点,添加到初始测点中,不断循环直至达到要求,上述算法采用matlab7.0编制程序实现。最后,以五河口大桥为研究对象,运用程序对五河口大桥主梁作了不同数目测点方案的传感器优化布置研究。结果表明,混合算法不仅保证了所测向量的MAC矩阵非对角元素值较小,而且具有较好的线性独立性和空间交角。

传感器优化布置的改进有效独立算法

基于传统有效独立法(effective independence algorithm,简称EI法),以测点的频响函数为驱动点留数加权有效独立分布向量,提出改进的有效独立法用于传感器优化布置。该方法弥补了传统有效独立法会得到振动能量较低测点的缺点,可针对位移、速度和加速度不同类型的传感器采用相应的频响函数分别进行优化布置。应用该方法对一座矮塔斜拉桥三向加速度传感器进行优化布置,并采用模态保证准则和抗噪声能力准则对布置方案进行评价,结果表明,改进有效独立法能得到精确、经济的传感器布置。

公路桥梁技术状况评定标准技术问题研究

文章针对《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)在实施过程中遇到的桥梁结构构件如何合理划分、计算排序影响的定量分析、病害标度判定与划分等问题,通过计算对比以及详细的分析和研究,提出了对相关技术问题的解决办法,可为桥梁技术人员在进行桥梁技术状况评定时提供参考。

苏通大桥河床冲刷多尺度监测系统的构建

为了监测苏通长江公路大桥的河床冲刷深度,利用水深传感器建立了桥位区的小尺度监测系统,实现了群桩基础内部河床冲刷的实时监测,并引入网络覆盖模型,对传感器埋设位置进行了优化,解决了河床冲刷传感器位置的优化问题;利用多波束测深系统建立了整个河床防护区的大尺度冲刷监测系统,并对部分实测数据进行了分析.结果表明:所建立的河床冲刷多尺度监测系统能够实现河床冲刷深度的高精度监测,整个系统的监测精度可以达到dm级.

红外热成像技术在桥梁钢结构涂装检测中的应用

由于传统的钢结构涂装检测方法无法判断涂层内部是否有缺陷,且部分方法属于破坏性检测,提出采用主动式红外热成像技术对桥梁钢结构涂装进行检测的方法。制作4块预制缺陷的钢结构涂装试板,采用红外热成像技术进行试板涂装检测,根据红外图像的颜色分析缺陷的位置和大小;在试板涂装红外检测的基础上,进行现役桥梁钢结构焊缝涂装红外热成像检测。结果表明:红外热成像技术可有效进行钢结构涂装质量的表征;能准确判断出涂装试板是否有缺陷及缺陷位置;可准确检测出现役桥梁钢结构涂装中肉眼可见涂装缺陷的形式和位置,无缺陷区域不误判,并可检测出目视不可见借助放大镜等可发现的缺陷。

开行组合列车对既有线桥涵动力性能影响的试验分析

就开行组合列车对既有线桥涵动力性能的影响,选取具有代表性的桥涵进行动载试验,用实测数据进行试验分析评估,研究既有线桥设备对运行组合列车的安全性和适用性,对不满足安全运行条件的桥涵提出相关对策。

基于变量模糊性的在役桥梁缺损状况评价

现有的评价方法,大多采用确定性评价指标对在役桥梁的缺损状况进行评估。本文着重考虑结构性缺损,尝试采用模糊性评价指标对在役桥梁的缺损状况进行评估。通过建立可靠性模糊评价递阶层次模型,对评价模型中的模糊评价因素权重系数、模糊评价指标隶属度函数、模糊评价可靠性分布向量等方面进行了系统研究,提出了基于变量(评价指标)模糊性的在役钢筋混凝土梁桥、圬工及混凝土拱桥可靠性评估方法。经实例验证,本文方法总体可行。

双筒式液力减振器开阀前内部流场的CFD仿真分析

研究开阀前减振器内部流场变化对减振器阻尼特性的影响。采用CFD仿真软件Fluent对减振器内部阀系的节流作用进行了数值模拟。将阀系的节流缝隙分为两部分进行数值仿真,确定了阀系结构中各部分对阀系节流压差的影响程度。通过试验测试对数值模拟结果进行验证。最终确定了通过数值模拟方法得到减振器的阻尼力是可行的。

某独柱高墩连续弯梁桥病害评估与处治

混凝土弯梁桥在外荷载下,梁体会产生"弯扭耦合"效应,而梁体的扭矩通过支座传递至下部结构,由下部结构以横向抗弯的形式来承担。对于采用独柱高墩的弯梁桥,墩柱的横向抗弯刚度对支座及墩柱受力有较大影响。本文针对一病害桥梁,通过现场试验及支座工作状态验算对其进行相应的分析和评估,并提出加固改造措施。

内置阀式磁流变阻尼器结构设计及阻尼性能研究

针对目前磁流变阻尼器结构受限时输出阻尼力过小的不足,设计了一种内置阀式磁流变阻尼器。该新型磁流变阻尼器采用内置式磁流变阀代替了目前常用的阻尼器活塞头结构;内置阀液流通道由圆环轴向流、圆盘径向流及小孔流构成。通过控制内置阀产生的压降来控制阻尼器的输出阻尼力。阐述了内置阀式磁流变阻尼器的工作原理,推导了阻尼器可控阻尼力数学模型。采用有限元法(FEM)对内置阀式磁流变阻尼器电磁场进行建模仿真,并通过ANSYS软件一阶优化方法对其结构尺寸进行多目标优化。仿真结果表明:优化后的内置阀式磁流变阻尼器在输入电流为1.0 A时,输出阻尼力由21.89 kN提高到38.94 kN,提高了77.9%。

基于汽车空气悬架系统的车高模糊控制研究

对汽车空气悬架系统作了模糊控制方法仿真研究。以1/4车辆模型为仿真对象,建立模糊控制器,对模型进行了计算机仿真研究。仿真试验结果表明,在引入模糊控制方法后．车辆的行驶平顺性得到了有效改善。此控制策略在车高控制方面具有较好的控制性能。另外,当系统模型的结构参数发生变化时,该控制表现出良好的鲁棒性。

电控无脚踏汽车离合器

介绍了无脚踏离合器,说明了可以将此离合器工作子系统纳入汽车控制系统综合考虑的工作原理及结构优化设计方法,给出电磁操纵机构各参数及作用力的计算公式.其结构简单紧凑、性价比好,可以简化操作,减轻驾驶员劳动强度;还能减少紧急处置时的失误概率,有利于提高运行安全性.

拉脱法检测夹片锚有效预应力的咬合力模型

拉脱法是检测夹片锚锚下有效预应力的有效方法。为从锚外拉脱曲线获得锚下有效预应力值,首先,分析了桥梁预应力夹片锚固体系的受力特点,探讨了拉脱法曲线产生突降的原因;其次,基于合理的理论假设,通过钢绞线的平衡方程建立了一种通过计算夹片与钢绞线之间摩擦合力的方式获得夹片与锚孔之间咬合力的理论方法;最后,开展了夹片咬合力的室内模型试验,提出了咬合力计算公式,并将理论计算值和试验值进行了对比,结果发现两者结果吻合良好,具有一定的工程应用价值。

桁架拱桥检测与分析

以合肥市官高路刘圩桥检测为工程背景,根据相关依据使用仪器与设备,通过对桁架拱桥桥梁的裂缝调查、桥梁变形调查、桥台病害调查、桥梁混凝土强度非破损测试和混凝土碳化深度调查、桥梁钢筋锈蚀调查,以及桥梁承载能力检测,指出刘圩桥属于危桥,无法满足交通需求,必须架设新桥。

客运专线简支箱梁静载试验装置的设计

简支箱梁需要通过静载试验来检验,随着桥梁加载吨位的增加,静载试验装置也成为控制梁场建设投入的一项重要因素。以客运专线32 m跨度及以下简支箱梁静载试验为例,对静载试验装置选择、设计及试验验证进行了介绍,实践证明该装置综合效益显著,具有推广应用价值。

基于机器视觉的结构健康监测方法及应用

近20 a来,基于机器视觉技术的传感与监测系统在结构健康监测领域得到了广泛应用。这项技术具有非接触、无损、远距离、高精度、抗电磁干扰、大范围、多目标监测等独特优势。提出了基于机器视觉的结构动态测量和结构状态检测方法,用来测量结构的物理参数,如位移、应变与应力、旋转、振动、裂纹和剥落。阐述了机器视觉技术在结构监测中的基本理论和实际应用,以及系统误差源和与其它现代传感技术的集成。通过双峰段山塘大桥健康检测,展示了机器视觉技术在桥梁结构安全检测中的应用。

高速铁路桥梁检修车设计

桥梁检修车是利用天窗时间从检修基地快速到达被检查桥梁位置的检修设备。为缩短区间走行时间,增加桥梁检修作业效率,开展了快速轨行式检修车的研究设计。轨行式桥梁检修车以正线轨道为轨迹,行驶速度快、结构稳定。文章介绍了高速铁路桥梁检修车的总体布置、主要技术参数、主要部件特点等。

桥梁通行超重超限车辆的安全监测方法探讨

本文采用人工定期测量、自动化监测及日常巡检3种方式对超重超限车辆通行的某桥梁进行监测,监测期为48周。监测结果显示:人工定期测量各跨桥面挠度值、各墩台沉降及墩台倾斜值处于正常范围;自动化实时监测桥梁挠度、应变均未超过预警值。监测结果与桥梁实际状况相符。基于上述监测结果,说明人工巡检、人工定期测量及自动化监测3种方式相结合对监控超重超限车辆通过桥梁是有效的。

重型半挂汽车列车防侧翻分层递阶控制

为提高重型半挂汽车列车在极限工况下的防侧翻稳定性,建立了侧向、横摆、侧倾运动的牵引车和挂车5自由度动力学模型。运用模型预测控制方法,决定目标控制横摆力矩。以车辆实时横摆角速度和轮胎载荷转移率为决策依据,对主动转向和直接横摆力矩控制两子系统,进行协调控制。用TruckSim/Simulink平台,进行联合仿真分析。结果表明:在相同工况下,牵引车、挂车的侧向加速度最大值分别改善了7.76%、12.29%;横摆角速度最大绝对值分别改善了23.88%、3.39%;重型半挂半挂汽车列车的最大铰接角减小了19.87%。因而,相对于传统方法,该防侧翻分层递阶控制,提高了重型半挂汽车列车的防侧翻稳定性。