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土-桩-结构相互作用体系随机地震反应分析 总被引:2,自引:0,他引:2
本文采用随机振动理论与有限元技术相结合的方法,以基岩随机地震作为输入,对群桩基础和土-桩-结构相互作用体系进行了三维随机地震反应分析。文中首先以一3X3群桩基础作为分析模型,探讨了桩-土-桩动力相互作用对承台随机地震反应的影响;然后,用单自由度体系模拟上部结构,分析了上部结构惯性对桩基承台随机地震反应的影响。在此基础上,以某桥桥墩为背景,用多自由度体系模拟上部结构,建立了土-桩-结构相互作用体系的三维分析模型,获得了桩基承台的功率谱响应、以及桩顶处的主应力标准差和主应力速率标准差等结果,探讨了群桩顶部各桩主应力标准差的分布规律,得到了一些有应用价值的结果。 相似文献
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力法在索-桁结构静力分析中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
索-梁(桁)结构是一种新型的空间杂交结构体系,它首先在中国获得工程应用和发展。通过下压平行布置在单层悬索上的实腹梁或桁架等横向加劲构件,强迫其产生向下位移后并固定其位置,以便在整个索与横向构件组成的体系之间建立起预应力,就形成具有足够刚度和形状稳定性的横向加劲单层索屋盖结构。本文根据力法原理,提出了一种新型迭代计算方法,采用Newtpm Raphson Method(N-R)方法计算索-桁结构体系的静力响应。算例计算结果表明:本文方法是可行的,计算精度满足工程需求。 相似文献
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为了揭示随机激励下斜拉索参数振动特性,考虑塔、梁协同振动的影响,建立了高斯白噪声激励下斜拉索-桥塔-桥面梁耦合振动微分方程,推导了耦合体系的伊藤状态方程组,采用Milstein-Platen法构造了斜拉索振动时程求解迭代格式,研究了斜拉索振动的时程、统计和频域特性,分析了桥塔侧向扶正作用、激励强度和索塔梁初始位移对拉索振幅产生的影响.结果表明:随机激励下斜拉索振动呈现出双“拍”振现象,“拍”幅值和周期具有随机性;拉索随机位移均值、均方差在振动初期具有长时间的非平稳特性;拉索响应幅值对应的频率和拉索功率峰值对应的频率基本一致,但随机激励下的拉索幅值和功率峰值更大;拉索振动概率密度曲线满足高斯分布和马尔科夫性质;桥塔侧向扶正作用越强,拉索振幅越小;激励强度越小,拉索振幅越小;各结构初始位移越大,拉索振幅越大,且对桥面梁初始位移越敏感. 相似文献
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弹性支承条件下车-桥体系的振动分析 总被引:2,自引:0,他引:2
本文研究弹性支承条件下车-桥体系的动力分析方法。给出了弹性支承桥梁和车体的振动方程并通过对具有弹性支座简支梁主振动的分析,得出了梁主振型的解析公式。分析计算了上海高架轨道交通典型区段具有弹性支座高架梁的主振型,并利用龙格-库塔法分析计算了车-桥体系在列车通过时的桥梁和车体的振动。计算结果表明,在上海高架轨道交通实际计算参数条件下,考虑支座弹性后桥梁和车体的振动与刚性支承梁的情况相比变化不明显。本文还计算分析了不同橡胶减震支座的刚度及考虑减震支座后系统阻尼比增大等因素对高架梁振动反应的影响,得出一些有益的结论。 相似文献
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车辆-桥梁耦合作用分析 总被引:8,自引:0,他引:8
文章通过拉氏方程,在时变动力学的基础上,建立车-桥耦合振动的系统方程。重点探讨了车的质量、车速、刚度、阻尼比、桥跨、桥的阻尼比,桥面粗糙程度等参数在车.桥耦合振动中的作用。其中车速、车的刚度、桥的形式、桥的阻尼起着重要作用。文中还比较了把车辆分别模拟为移动力、移动刚体、移动的弹性体时车.桥互相作用力的差别,得出有必要将车辆模拟为移动的弹性体,以减小分析高速车辆所引起的互相作用力的误差。并考虑了车-桥耦合振动中行驶车辆的转动效应,虽然它的影响是很小的;还尝试性的讨论了桥上行车舒适度的问题,车的阻尼起着很重要的作用。 相似文献
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本文建立了单层悬索体系在含有较低紊流成分的自然风中的随机稳定方程,应用Schuss随机稳定理论分析,并建立可靠性评判准则,实例分析指出,由于微小紊流成分的随机摄动,致系统产生不稳定运动。 相似文献
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大跨度斜拉桥动力特性分析 总被引:19,自引:2,他引:17
本文提出一种计算大距度钢桁梁斜拉桥动力特性的方法。文中分别采用桁段有限单元、空间梁元、空间杆元计算斜拉桥中桁架,桥塔、拉索的刚度矩阵与质量矩阵,采用子空间迭代法求解特征方程,所得结果可供设计参考。 相似文献
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环境随机激励下斜拉桥的模态分析 总被引:5,自引:0,他引:5
文章首先给出了利用环境随机激励实际工程结构输出响应自功率谱间接识别柔性结构模态参数的方法,并运用它对一斜拉桥现场测试结果进行了分析。然后建立了三维有限单元模型,得到了该桥自振频率和振型的理论值。脉动实验测得的结构自振频率和振型与用三维有限单元模型得到的理论值的对比发现,绝大部分模态吻合得较好,特别是竖向振型 相似文献
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铜陵长江大桥主跨的环境随机激励模态测试 总被引:1,自引:1,他引:0
随机激励法是桥梁检测研究的主要方法,检测获得的模态参数是判断判断桥梁运行状况的重要标志。本文采用自行开发的一套基于PC机的测试系统,对铜陵长江大桥主跨部分进行环境随机激励模态测试,记录了大桥主跨部分的动态过程。通过分析测试结果给出了铜陵长江大桥主跨部分垂直方向上的前五阶对称振型和第三阶反对称振动的振型以及相应的固有频率.为了验证测试结果,文中对大桥用二维有限元模型建模,用有限元软件ANSYS建立了该桥的二维有限元模型,并计算得到了桥的模态参数。结果表明,计算和测试结果吻合较好,从而验证了本文测试方法的可靠性。 相似文献
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对线性系统模态控制及其时滞补偿进行研究。模态控制分控制全部模态和控制有限模态两种情况 ,时滞补偿采用移相补偿。最后结合算例对两种控制模态下的控制效果和控制有限模态时的时滞补偿进行了数值计算和结果对比 相似文献
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大跨度斜拉桥非线性振动模型与理论研究进展 总被引:2,自引:0,他引:2
斜拉桥的非线性动力学问题一直都是力学、结构和桥梁领域的研究热点.随着新材料(如碳纤维增强聚合物索)和新施工工艺的发展,斜拉桥的跨越能力不断得到提高,从而在桥梁建设中更具有竞争力.然而,斜拉桥跨度的增大和新材料的应用使结构变得更轻和更柔,使结构的非线性振动问题比以往更为突出,可能危及桥梁安全.基于课题组近年来对斜拉桥非线性动力学的研究,围绕大跨度斜拉桥的非线性建模理论及动力学问题,较为详细地评述近十年来国内外的研究进展情况.主要从斜拉索非线性动力学模型、梁的非线性动力学模型、索-梁组合结构的非线性动力学模型、斜拉桥整体非线性动力学模型与理论、以及斜拉桥的非线性振动实验等几个方面对斜拉桥非线性建模方法、力学模型、数学模型、求解方法及相应研究成果进行评述和讨论.研究结果表明,斜拉桥由于多柔性索和大跨度梁的耦合问题,以及环境载荷的复杂性,导致其具有丰富的非线性动力学行为.同时由于高维非线性系统求解方法的欠缺,整体斜拉桥非线性动力学行为又相当复杂,深入研究面临很大困难.最后,基于未来斜拉桥的发展趋势和可能面临的突出问题,对斜拉桥非线性振动问题今后的发展方向进行了探讨和展望. 相似文献
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Roberto Alvarado Cárdenas Francisco Javier Carrión Viramontes Aurelio Domínguez González Gilberto Herrera Ruiz 《Nonlinear dynamics》2008,52(4):347-359
Computational models are increasingly being used for the dynamic analysis of structures with nonlinear or uncertain behavior,
such as cables in stayed bridges, which nowadays are progressively more used as an alternative for long span and slim structures.
In this work, a 3D nonlinear model is described to evaluate the wind dynamic effects on cables for this type of bridges under
different scenarios, but also for health monitoring and structural simulation to guarantee performance, evaluate load capacity
and estimate life prediction. Fatigue is one of the most relevant and complex failure causes in highway bridges, particularly
on the anchorage elements of the cables in stayed bridges; where dampers may be used to minimize the dynamic behavior of the
structure and reduce fatigue damage. With this nonlinear simulation model, different damper locations and configurations are
evaluated to find the optimal position. A feasibility function is used as a weighting function to take into account the damper’s
size and design. Analysis is particularly focused for a real cable stayed bridge in the state of Veracruz in México.
Although the geometry, the forces and the stresses on cable structures are a challenge, even for structural specialists, the
results from this work using the proposed 3D nonlinear model showed to be accurate for the simulation of many different wind
scenarios, and damper’s location and orientations. Finally, the feasibility weighting function enabled the geometrical limitations
to estimate the best location of a damper system to minimize the risk for fatigue failure. 相似文献
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斜拉桥索力优化及其工程应用 总被引:65,自引:4,他引:61
本文首先介绍斜拉桥索力优化的概念,然后通过广义影响矩阵,介绍了一种实用的斜拉桥索力优化的影响矩阵法,这种方法既可用于确定成桥合理状态的索力,也可用于施工阶段的索力优化和成桥后的索力调整,实现程序化计算十分方程,最后给出其工程应用。 相似文献
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斜拉桥拉索的振动问题一直是桥梁工程领域的研究热点。为揭示拉索大幅振动的力学机理,课题组建立了斜拉桥的全桥精细化模型,本文测试和研究了单频激励下的斜拉桥可能的非线性振动行为。首先,通过自由振动试验测试了模型的模态参数,并与两类有限元模型(OECS模型和MECS模型)进行对比,结果吻合良好。其次,试验研究了在单个竖向简谐激励下斜拉桥模型的非线性响应。研究发现:当激励频率与斜拉桥某阶全局模态频率接近时,主梁产生主共振,并引起多根长索产生大幅的参强振动;当激励频率与某根斜拉索面内一阶频率之比为1:2或者2:1时,可以观测到索中产生超谐波和亚谐波共振现象。 相似文献