润扬斜拉桥有限元模型的建立和模态分析

讨论了润扬北汊斜拉桥以健康监测和损伤评估为目标的空间有限元模型的建立.在建模过程中,尽可能多的考虑一些影响有限元模型精度的因素,如斜拉索几何非线性(重力垂度和初始应力)的影响,将构造正交各向异性钢箱梁桥面板用复合材料力学的方法等效为物理正交各向异性板等.并用此有限元模型进行了模态分析,讨论了边界条件、边跨压重等因素对斜拉桥动力特性的影响.将有限元模态计算结果与环境振动试验结果进行比较,验证了润扬斜拉桥有限元模型的有效性.因此,建立的有限元模型可以为润扬斜拉桥的结构健康监测和安全评估提供计算和分析的基础.     

基于小波神经网络的新沂河大桥有限元模型修正

以新沂河大桥——预应力混凝土连续梁桥为工程背景,提出了一种基于小波神经网络(WNN)的有限元模型修正方法。该方法首先以不同设计参数条件下有限元模型计算频率作为网络输入,并以主梁混凝土材料密度和弹性模量、支座与伸缩缝处纵、横向约束刚度作为网络输出。进而利用小波神经网络来逼近两者之间的非线性映射关系,并验证该网络的精度及其泛化能力。结合实桥环境振动试验数据,利用保存的网络参数及神经网络的泛化特性,得到有限元模型设计参数的修正值。结果表明:有限元模型修正后的计算结果与实测结果比较吻合,最大误差不超过5%,修正后的有限元模型能较好地反映桥梁的真实状态。     

预应力连续箱梁桥的动力有限元模型修正

以张家港河大桥为对象,建立主桥的初始有限元模型,基于频率指标和振型相关系数指标,定义了相比传统更合理的目标函数,利用实数编码加速遗传算法,基于环境激励模态试验的前7阶模态参数,对其初始有限元模型进行修正,并利用后3阶模态参数,对修正后有限元模型的预测能力进行评估。由修正结果和预测能力可知,采用上述指标定义的目标函数和实数编码加速遗传算法,对预应力混凝土连续梁桥的有限元模型进行修正,获得准确反映其实际动力行为的有限元模型。     

基于现场检测及有限元分析的铁塔工程安全性评估

本文探讨了铁塔钢结构工程的检测项目与检测方法,首先,通过对某铁塔工程的倾斜率、尺寸、涂层厚度、连接质量等各项参数的现场检测,并结合环境激励的方法对铁塔工程进行动力特性测试。然后,根据现场实测数据及设计图纸资料,利用ANSYS有限元软件建立铁塔结构的有限元模型并进行分析。分析结果表明:铁塔工程的有限元模型动力特性计算结果和现场实测结果相比较接近,说明所建立的有限元模型可以满足工程需要,并可以为进一步分析提供基础。最后,对该有限元模型在设计荷载作用下进行静动力响应分析,计算结果表明:铁塔结构各构件的抗力和作用效应之比均大于1.0,说明该铁塔工程在目前状况下其承载能力可以满足正常使用要求。     

基于桥梁动力特性实测值的有限元模型修正方法

以反映桥梁整体力学性能的两种参数——竖向挠度和竖向频率为状态变量,构造目标函数,使用有限元软件ANSYS的优化分析功能,对某连续梁—连续刚构桥的有限元数值模型进行修正,大幅提高了有限元模型的计算精度。     

列车激励下基于动力特性分析的辽代古塔振动规律研究

以北京辽代良乡塔为研究对象,测试京广线列车和地脉动作用下良乡塔东西向和南北向的振动响应,并建立结构的ANSYS有限元模型,通过现场测试与数值模拟,分析良乡塔的自振频率、振型以及列车影响下结构的振动速度最大值,并对列车影响下结构的振动响应进行评估。结果表明:在两个水平方向上,良乡塔的前3阶自振频率相近,第1阶振型均呈弯曲型,第2阶、第3阶振型均呈弯剪型;列车激励下良乡塔各层楼面处的振动速度峰值在东西向4层变化较大,从1层到顶层整体呈轻微减小—增大—减小的趋势,在南北向总体呈缓慢增长的趋势,最高承重结构处的振动速度峰值为0.053mm/s,对古塔的完整性和安全性影响较小。此研究方法可为相关古塔的研究提供参考,研究结果可为良乡塔的后续疲劳寿命研究提供数据依据。     

钢筋混凝土柱支承筒仓模型模态试验与有限元分析

利用有限元软件对钢筋混凝土柱承式单仓模型进行模态分析,得到用于指导测点布置的数值计算结果;通过对柱承式立筒仓模型进行环境激励模态试验,获得了模型结构的前几阶模态参数及其特点;通过对模态参数进行模态验证、振动台试验和有限元对比分析,验证了试验结果合理及试验方法可行,为开展实仓结构的现场模态试验奠定基础。     

大跨桥梁索塔有限元模型修正

首先采用不同的方法分别建立了大跨桥梁索塔的精细有限元模型和简化模型，运用环境振动实测结果对简化有限元模型进行了修正，并和精细模型计算结果相比较；研究结果表明：严格按照设计图纸建立的精细有限元模型计算得到的动力特性与索塔现场环境振动实测值之间的误差较小，而未经修正的简化模型误差较大，由此说明：大跨桥梁在有限元建模时应尽可能详细地反映结构的几何与材料特性，在此前提下，对于设计资料全面的桥梁结构，建立有限元模型时就只需要修正那些无法用数学和物理方法模拟的不确定因素。对于缺乏实测信息的在建桥梁工程，则可以应用精细有限元模型的计算结果暂时代替实测结果对简化的有限元模型进行修正。     

下承式钢桁架桥动力特性有限元分析

采用有限元分析软件MIDAS/CIVIL 2010对南昌某下承式钢桁架桥进行离散,建立空间有限元分析模型,并对其进行动力特性分析,得到振型及自振频率等数值,寻求桥梁整体结构的变形规律,并了解结构的实际受力情况和变化规律,是今后的优化设计,谐响应分析,瞬态分析及谱分析等动力学分析的重要起点。     

大跨度连续刚构桥有限元建模与动力特性研究

自振频率和振型是反映桥梁结构动力特性的模态参数和评价桥梁动力性能的重要依据。以某大跨度连续刚构为例,采用大型通用分析软件ANSYS建立该桥的有限元计算模型,对其进行模态分析,得出相关模态参数,为桥梁设计和检测等提供参考。     

结构有限元模型修正的灵敏度分析方法

文章简要介绍了结构有限元修正的灵敏度分析方法的基本原理、研究现状及现存的问题,并对若干改进算法和发展方向进行了展望。     

古砖木塔结构安全性评估的研究

古塔结构的安全性评估,是确定古塔修缮加固方案的重要基础工作。在扬州文峰塔修缮加固工程中,应用环境随机振动试验、有限元分析和振型分解法理论计算等方法,综合评估了古砖木塔结构的安全性。     

中承式拱桥动力分析的三维有限单元模型

在分析拱桥结构构造特点的基础上 ,考虑了各种结构参数 (结构及非结构质量的分布和偏心、结构刚度、边界条件等 )对中承式拱桥的自振特性的影响 ,对宽翼T形板构成的桥面采用三种有限单元模型 ,建立了拱桥的空间三维计算模型 ,并将其应用于浙江省某大桥的动力特性的计算[1] 。通过对三种有限元建模方式的计算结果的比较 ,说明改进的鱼骨式单梁法应用于这种宽翼T形板组成的桥面是适用的     

水电站机墩结构有限元动力分析

水电站厂房机墩是发电机和水轮机的支承结构。在水电站厂房设计中,分析机墩结构自振频率、振幅是非常必要的。本文建立了悬臂梁式和复合式两种机墩结构的三维有限元模型,利用谐响应分析方法进行机墩动力分析,并对计算结果进行了评价。     

砖塔结构动力特性试验分析

介绍了一砖塔——秦峰塔动力特性测试的方法、过程及测试结果,采用环境激励的方法测试了秦峰塔的动力特性,得到了其前三阶固有频率、振型和阻尼比,测试结果可以为同类古塔的维修加固、抗震鉴定等提供依据。     

在役T构桥梁的有限元模型修正

有限元模型修正是建立精确的基准有限元模型的基础。以在役T构桥梁——324国道乌龙江大桥为工程背景,利用ANSYS软件建立了全桥结构的三维有限元模型,进行了结构静、动力数值模拟分析,并与实测结果进行了比较;结果表明,未修正的有限元模型计算结果与实测结果存在较大误差。通过参数灵敏度分析,确定了对桥梁结构静、动力特性影响均较大的参数;采用零阶和一阶算法,基于自振频率与静力挠度组合的目标函数,对乌龙江大桥有限元模型进行了修正。修正后的有限元模型能较真实地反映结构的实际状态,可作为该桥梁长期健康监测与状态评估的基准有限元模型。     

基于试验模态参数的索-拱铁路桥的改进有限元模型

介绍基于模态参数的索-拱铁路桥的校准数值模型。基于扩大的频域分解法,采用只输出技术,通过扰动测试来确定自振频率,桥梁振动的整体和局部模态对应的振型及阻尼系数。采用一种遗传算法对数值模型进行改进,该算法可以在数值模型的15个参数中得到最优解。为了与模态匹配,采用了一种基于模态应变能计算的新技术。考虑到不同的初始种群,大量参数的稳定性证明了数值模型在优化范围内所采用优化算法的鲁棒性。通过一个混凝土的变形模量的特征试验和铁路运输下的动力试验,对改进的数值模型进行了验证。结果显示数值模拟结果与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土桁肋拱桥的有限单元模型及动力特性分析

该文利用ANSYS通用软件建立大跨中承式钢管混凝土桁肋拱桥的整体动力有限元模型。通过金华市一座大跨径中承式拱桥的实例,分析了有限元模型的计算结果,表明桥的动力特性,与实测结果比较,用"钢管混凝土统一理论"且考虑轴力二次影响时,计算结果较为合理。同时还分析了该类桥梁面外刚度较小,稳定问题突出,提高横撑刚度和增加吊杆截面积将起较大作用。