基于分离迭代和耦合时变的列车—轨道—桥梁耦合系统高效动力分析混合算法

为提高列车—轨道—桥梁耦合系统动力分析的计算效率,基于耦合时变法及分离迭代法,提出了1种混合算法。该算法将列车—轨道—桥梁耦合系统分解为车辆—轨道子系统和桥梁子系统。其中,车辆—轨道子系统在每一时间步需根据车辆位置对系统刚度系数矩阵进行更新,具有时变的特性;桥梁子系统的系统动力系数矩阵在整个动力分析过程中保持不变;车辆—轨道子系统与桥梁子系统通过钢轨与桥梁间作用力的平衡迭代实现耦合。利用朔黄重载铁路32m简支梁桥现场试验数据与由混合算法计算得到的分析结果进行对比,验证了混合算法的可行性。采用耦合时变法和混合算法分别计算列车通过蒙华重载铁路黄河龙门大桥的动力响应,结果表明:采用相同的时间积分步长时,2种方法拥有相同的计算精度,但混合算法比耦合时变法具有更高的计算效率,求解耗时降低了75%。     

基于频响函数的结构损伤识别

该文研究了一种由试验测得的频响函数数据进行结构损伤定位和损伤程度评估的方法。由于很难测得实际结构的所有频响函数数据,而且求频响矩阵的逆阵可能产生病态问题,因此文中借助有限元模型,仅用少数几个频响函数便可进行损伤识别,通过数值模拟结果表明,该方法能够达到满意的精度。     

青藏铁路无缝线路试验段轨道不平顺功率谱分析

以青藏铁路静态轨检车实测轨道不平顺数据为统计样本,基于样本平稳性检验,采用快速傅里叶变换方法进行样本空间的谱估计,并由MATLAB编程得到轨道不平顺谱密度。通过对比分析,发现青藏铁路无缝线路试验段建成1年多并通车近4个月以后,轨道高低、方向和轨距不平顺特征未发生明显改变,轨道状态基本稳定;试验段轨道状态良好,与我国一级干线轨道具有相似的平顺性特征;无缝线路轨道高低和方向2~4 m短波不平顺优于有缝线路轨道。     

无粘结预应力混凝土框架的极限承载力研究

对竖向与水平荷载试验中18榀UPC框架的极限承载力和框架梁中UPS的应力变化与极限应力进行探讨,并结合预应力混凝土结构非线性分析模型,定性定量分析了UPS极限应力对UPC框架结构极限承载力影响.     

自密实混凝土结构的应用研究

研究以一定量的超细粉煤灰代替水泥，并经过配比优化可得到力学性能优异的自密实高性能混凝土。还对优化配比后的自密实高性能混凝土构件受弯、受剪力学性能和工厂生产实体梁的受力性能进行了探索性研究。研究表明，该方法成型的自密实高性能混凝土构件无蜂窝麻面、密实性好，具有更优越的抗裂性能和延性，构件和实梁的受弯、剪性能均与振捣成型的混凝土构件相近；试验还表明，振捣将导致自密实混凝土构件力学性能的劣化。     

基于混合有限元法的钢箱拱相关稳定分析

针对薄壁结构提出了一种混合有限元方法,对结构关心的部位采用板壳单元模拟,其他部位采用杆系单元模拟,根据平截面假定推导了2种单元在交界面处的约束方程,由此建立整体混合有限元模型。通过算例验证了该方法的可靠性,可以计算薄壁结构的整体稳定、局部稳定和整体局部相关稳定。用该方法对某座刚构-单肋钢箱系杆拱组合桥梁进行特征值和弹塑性稳定分析,得到了相应的稳定系数和失稳模态。实例显示,该方法既可以弥补梁单元模型无法计算构件局部屈曲的不足,又可克服局部板壳模型无法准确模拟其整体边界条件及工作环境的缺点,还可以避免全结构板壳模型产生过多单元数量和庞大结构刚度矩阵的弊端,计算可靠性和计算效率大大提高。     

悬臂浇注斜交连续箱梁桥的线形监控

针对施工过程中,由于测量误差、施工误差、设计参数误差以及模型的失真,桥梁施工的实际线形与施工理想线形之间总是存在偏差,以及斜交箱梁由于处于弯剪扭复杂的空间受力状态,无论是理论计算还是现场线形监控,相对于正交箱梁都复杂得多等问题,以某三跨斜交连续箱梁桥为工程背景,提出该类型桥梁线形监控的目的、技术和方法,以及线形监控关键点立模标高的影响因素和计算公式,介绍了计算斜交桥梁的计算方法,并讨论了斜交桥梁悬臂施工时箱梁挠度的变化规律,以及斜交、温度场对线形的影响与需要注意的问题。研究结果表明,所提出的技术和方法,可为同类型桥梁的施工监控提供参考。     

大孔径现浇混凝土空心板梁研究与应用

对等截面连续箱梁和变截面连续实心板梁、高强复合薄壁管空心板梁三种结构形式的设计施工，受力性能及造价进行了研究，分析和讨论，指出大孔径现浇空心板梁是一种新颖实用的桥梁上部结构形式，有着广阔的应用前景。     

车辆参数随机的车桥竖向随机振动分析

车辆参数的随机性对车桥耦合随机振动的影响不可忽略。基于车-桥竖向耦合模型,考虑车辆荷载及一系、二系竖向弹簧刚度与弹簧阻尼的随机性,采用数论选点法对多维随机变量选取离散代表点,并基于正态分布利用Voronoi区域对代表点集进行剖分赋得初始概率;建立概率密度演化随机动力方程,基于MATLAB编制车桥耦合随机振动分析程序;采用newmark-β积分法及带TVD格式的双边差分法计算车桥振动响应均值、标准差及时变概率密度演化分布。结果表明:与随机模拟法相比,概率密度演化法分析车桥随机振动精度更高,计算效率提高1~2个数量级;车辆载重随机荷载是车桥竖向耦合随机响应的主因之一;不可忽略二系竖向弹簧随机刚度及随机阻尼对列车竖向振动的影响;桥梁挠度均值整体随车速先增大后减小,其变异系数受车速的影响。