摘要：研究了考虑设计和施工过程因素影响的拉索阻尼器系统的优化设计问题。针对两端固结和具有一定抗弯刚度的张紧索-阻尼模型的频率超越方程,给出了基于Steffensen不动点迭代法的方程数值求解方法。根据实际工程中拉索阻尼器的设计和实施顺序特点,利用上述方程数值求根方法,研究了拉索设计定型后的两种可调因素(外置阻尼器的阻尼系数和拉索索力)影响下的拉索-阻尼器系统前10阶模态频率和阻尼比的变化规律。研究表明,这两个因素对系统模态阻尼比的影响比对模态频率的影响更显著,均可成为拉索阻尼器优化设计参数。在此基础上,讨论了并建议了系统级的阻尼器优化设计技术路线。

摘要：梁底粘贴FRP(Fiber Reinforced Polymer)材料可以极大程度地提高梁的抗弯刚度,从而减小梁的变形。本文基于刚度法建立了FRP抗弯加固梁在不同阶段的刚度计算公式,利用变分法推导得到FRP抗弯加固梁单元刚度矩阵,建立了FRP加固梁单元,并基于有限单元法基本原理,利用数值软件建立FRP加固梁计算程序,对相关试验研究进行了分析。结果表明:本文所建FRP加固梁刚度计算方法在混凝土开裂后钢筋屈服前阶段计算结果偏大,通过计算FRP加固梁的屈服位移试验结果与本文计算结果的比值平均值,引入值为1.377的折减系数对这一阶段刚度进行了修正,修正后屈服挠度及极限挠度计算值误差分别在2 mm、8 mm以内,屈服弯矩及极限弯矩计算值平均误差分别为-3.0%、11.4%,同时,计算得到的各片梁荷载-位移曲线和试验所得荷载-位移曲线也能较好吻合。本文所建FRP加固梁单元计算结果精度较高,能够得到较好的分析结果,可为工程设计提供参考。

摘要：提出一种统一的阻尼模型的定量评价方法和评价指标,设计一套用于评价各种阻尼模型的标准测试案例。分析工程结构动力学建模过程中几种已有的阻尼模型和一种新的阻尼模型———单元化阻尼比法,给出其各自的程序实现。通过标准测试案例的数值测试,比较这些阻尼建模法的性能差异。结果表明,阻尼特性单元化比总体考虑的阻尼特性更趋合理,而单元化阻尼比法则在控制结构总体模态阻尼比方面具有优势。

摘要：风荷载建模问题是结构抗风设计和安全评估的关键,已有规范给出的脉动风功率谱密度函数很难全面反应原始随机过程的概率信息,为此,根据量纲分析给出脉动风幅值谱的一般化表达形式,并结合某桥的实测风速数据的谱估计,给出Davenport形式的随机幅值谱模型,并采用PSO(partical swarm optimization)算法估计该模型的参数,最后给出该模型的3种具体使用方式.与实测风幅值谱的统计特性进行对比,表明提出的随机脉动风幅值谱模型能真实描述当地风场概率统计特性,可以提高该桥所在地区风荷载的建模精度.

摘要：利用等强度梁的标定方法,选取等强度梁的相关参数,设计了微小应变标定装置,用于标定0.1με级的微小应变。首先使用材料力学的方法初步证明该等强度梁的可行性;对于材料力学无法解决的一些因素,使用有限元方法分析了这些因素对标定精度的影响,并提出了相应的修正方法,使标定结果达到预期精度。

摘要：精确测量拉索索力是进行斜拉桥健康监测和工作状态评估的关键。在不考虑垂度、刚度、边界条件等因素的影响的条件下应用振动频率显式公式法识别实际工程中的拉索索力,会造成相当程度的误差。首先,通过对考虑上述条件时的隐式拉索频率方程零根的数值求解,给出了索力和频率的间接计算方法;其次,通过数值仿真,研究了该方法对索振动频率和索力识别误差的规律;最后,在此基础上建立了进一步的经验误差修正公式。实例研究表明,与其他显式公式方法相比,基于频率方程数值解的方法显著提高了识别精度,在此基础上进行的经验误差修正,可进一步大幅提高索力索频的识别精度;与有限元模型修正法相比,建议的方法计算耗时更小。

摘要：针对现有船舶交通管理系统及被动防船撞装置在内河通航桥梁防撞的局限性,以及解决水运交通快速发展与船、桥相撞事故频发矛盾的迫切性,利用红外和可见光成像探测的互补性,建立了桥梁防船撞主动预警系统,提出了基于多特征自适应融合跟踪的航迹预测Kalman滤波方法。研究结果表明:基于红外/可见光/激光复合探测及多源数据融合方法可以实现桥梁防船撞主动预警,该方法能够与桥梁被动防撞系统构成更完整的系统,减少船撞桥概率及船撞桥损失。

摘要：对于超高、大跨架构而言,风致振动是结构安全的重要威胁,对风荷载的建模分析对结构安全具有重要的意义。针对常用的Fourier算法在实测数据谱分析中具有识别精度与频率分辨率不高的缺点,采用一种非参数高精度的幅值相位估计方法(amplitude and phase estimation,简称APES),实现某桥现场实测风速数据的脉动风幅值谱和相位谱高精度估计。通过对估计结果进行统计分析,得到幅值谱与相位谱的概率统计信息并给出在各频率处建议的幅值与相位分布类型,从而提高本地区风谱模型的建模精度,这对结构抗风设计和安全评估均具有重要意义。

摘要：为适合土木工程实际所需,提出了一种新型的、可放大振动信号、工作频带宽的光纤光栅低频加速度传感器.进行了参量优化设计,并在不同阻尼情况下进行了灵敏度、线性度、横向抗干扰和幅频特性等性能试验.试验结果表明:所设计的光纤光栅振动传感器方案是可行的;其线性度好,抗横向干扰能力强,通过合理调整阻尼,灵敏度可达到90 pm/ms-2,上限工作频率可取在系统无阻尼固有频率的80%左右.

摘要：为了分析车辆限载对钢筋混凝土桥梁可靠度和加固费用的影响,基于实测车辆动态称重数据和可靠度理论,研究了桥梁可靠度及其年均加固费用与车辆轴限值的关系。首先根据车辆动态称重数据统计得到交通荷载资料,在保持车货运输总重不变的前提下,采用蒙特卡罗法模拟不同轴限值约束下的随机车流。然后,计算桥梁在不同轴限值下的时变可靠度,结合不同加固方案所引起的可靠指标变化确定桥梁剩余使用寿命及其年均加固费用,并拟合确定轴限值与年均加固费用的关系曲线。最后,以湖南某地区的实测车辆动态称重数据及一座典型的钢筋混凝土简支T梁桥为例进行分析说明。研究结果表明:对桥梁进行限载可以减缓桥梁可靠指标的下降速率;在车货运输总重保持不变的条件下,轴限值越大,桥梁的可靠指标下降越快,桥梁使用寿命越短;当轴限值不超过10t时,桥梁使用寿命可以达到设计使用年限,而当轴限值超过16t后,桥梁结构的可靠指标随时间下降明显,在达到设计使用年限之前需要采取加固措施;采用3种常见的方案对桥梁进行加固后,桥梁剩余使用寿命随轴限值的增加均呈明显的下降趋势;随着轴限值继续增大,3种加固方案对桥梁剩余使用寿命的影响越来越小,而桥梁年均加固费用却随轴限值的增大呈指数型增长。