大质量法在多点激励分析中的应用、误差分析与改进

为检验多点激励分析中广泛应用的大质量法(LMM)的计算精度和适用性,基于瑞利阻尼,以2自由度有限元模型为例,在4组不同的地震动输入下,分别用LMM和相对运动法(RMM)进行了多点激励分析.比较了两种方法的结果,从理论上分析了LMM误差产生的原因,指出了LMM的适用条件,进而提出了改进措施--基于地震动输入阻尼项修正(α...     

Arduino开源平台在低成本加速度与动态位移直接测量中的应用

实时位移是结构健康监测及振动控制所需的重要参数,但固定参考点式位移计法及非接触摄录式位移测量法成本均较高,而加速度二次积分重构位移算法受积分初始条件影响导致误差可控性差。本研究利用Arduino开源微控制器平台的开放性和微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems,MEMS)型加速度计的成本优势,结合内嵌式加速度重构位移Lee算法对积分初值条件的低依赖性特征,开发了一种低成本、加速度和动态位移直接测量系统,并配合内置SD卡模块实现了实时采样、数据存储功能。基于小型振动台对比实验,验证了该系统对简谐振动、地震动加速度、桥梁墩顶横向位移测量的有效性和精度。结果表明:地震动加速度激振下,该系统与成熟加速度测量系统峰值误差低于7%;实测桥梁墩顶横向位移激振下,该系统与线性可变差动变压器式相对位移计(Linear-Variable-Differential-Transformer,LVDT)最大测量误差低于10%。     

直立式混凝土落地声屏障振动放大效应

以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础振动递减,屏障板较其基础加速度平均放大2倍,振级平均增大6 dB,道床和基础竖向振动卓越频率为63.5 Hz,水平向放大显著频段为6～8 Hz和40～50 Hz,竖向放大显著频率为63.5 Hz和160 Hz。理论模态分析显示,屏障板水平向前2阶自振频率为7 Hz和46 Hz,竖向1阶自振频率为170 Hz,说明水平放大效应与其前2阶自振频率相关,竖向放大效应与其1阶自振频率和基础激励频率相关。将屏障板振动响应估算简化为地基土-声屏障动力相互作用耦合振动模型,以考虑其受地基激励强迫振动和自由振动双重影响是合理可行的。     

大刚度法在结构动力分析中的应用、误差分析与改进

为检验大刚度法（LSM）的计算精度,以2自由度有限元模型为例,采用瑞利阻尼假设,分别基于一致激励和多点激励情形,输入4组地震动位移,分析了结构的地震反应并与传统理论方法结果做了对比。从理论上分析了LSM误差产生的原因,指出了它的适用条件,分别提出了适用于一致激励和多点激励的改进方法——基于地震动位移阻尼项修正的改进LS...     

天车作业下地铁车辆段检修库框架结构的振动响应试验研究

天车是地铁车辆段检修作业的关键设备,其运行产生的振动经吊车梁传播至检修库结构,是影响上部建筑振动舒适度的重要风险源之一。为分析天车的振动影响规律,以某地铁车辆段联合检修库为例,开展天车运行下检修库结构振动响应现场试验研究,系统分析了天车运行因素(包括大车/小车运行、运行速度、吊装量)以及结构布置因素(包括立柱截面尺寸、结构缝)对框架结构振动响应的影响规律。研究结果显示,天车车架沿轨道纵向行进是主要的振动激励源,垂向振动从牛腿到结构立柱高频成分衰减迅速,立柱垂向振动加速度在25 Hz处呈现明显峰值;结构立柱垂向振动加速度有效值及典型频带加速度振级对车架行进的速度具有较高的敏感性,但对天车吊装重量敏感性较低;框架结构立柱截面尺寸增大时,垂向振动加速度呈现降低的趋势,且结构缝能够有效减弱振动在主体结构间的传播。