国家自然科学基金(51278282)
- 作品数：15 被引量：61H指数：5
- 相关作者：汪峰刘章军陈池张传勇王宇更多>>
- 相关机构：三峡大学武汉工程大学防灾科技学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程电气工程天文地球更多>>
- 多点多维全非平稳地震动场的降维模拟被引量：2
- 2020年
- 首先,在多点一维全非平稳地震动场的随机模型基础上,导出了多点多维全非平稳地震动随机场基于相干函数矩阵的谱分解统一表达式。同时,通过引入随机函数的约束形式,实现了多点多维地震动随机场的降维模拟。其次,根据多维地震动三分量强度调制函数中参数相关性的回归结果,给出了Ⅰ0类场地的三维地震动四段强度调制函数的参数取值。最后,以三维地震动的松岛丰模型为基础,采用四段强度调制函数、Clough-Penzien时变功率谱以及复合相干函数模型,生成了空间相关多点多维全非平稳地震动的代表性样本,数值算例验证了所提方法的有效性。由于该方法生成代表性样本集合的概率信息完备,进而可与概率密度演化方法相结合,以实现随机地震作用下大型复杂空间结构的精细化动力反应分析以及抗震可靠性评价。
- 刘子心刘章军
- 关键词：谱分解
- 斜拉桥塔-索-桥面连续耦合振动模型及其影响因素分析被引量：2
- 2015年
- 针对端部激励下大跨度斜拉桥主塔、拉索与桥面梁协同振动问题,考虑拉索的初始垂度、倾角、阻尼及拉索重力弦向分力影响,引入拉索的高精度抛物线形,建立桥塔-拉索-桥面连续耦合非线性振动精细化模型,推导结构系统在桥面和索塔激励作用下的非线性振动方程,研究塔-索-桥面梁结构系统面内振动特性,并编制程序分析桥面与拉索频率比、桥面激励幅值、索力、拉索阻尼及拉索倾角对拉索振动特性的影响规律。结果表明:桥面梁与拉索频率比是系统发生大幅振动的直接诱因,其频率比为有理数时,系统将发生大幅振动,频率比接近2时将激发大幅主参数共振;桥面激励幅值和索力对拉索振动特性影响较大,拉索振幅随桥面激励幅值的增加呈非线性增加,随索力的增加呈先急剧减小,后趋于稳定;索的振幅随拉索阻尼增加而减小,但是减小幅度有限;实际工程中,拉索倾角对斜拉索振动影响较小。
- 汪峰陈福青文晓旭
- 关键词：斜拉桥非线性
- 斜拉桥塔-索-桥面耦合参数振动模型及响应分析被引量：8
- 2015年
- 针对大跨度斜拉桥拉索与桥塔、桥面的协同振动问题,考虑拉索垂度、阻尼、倾角以及重力弦向分力的影响,引入拉索高精度抛物线形,建立了桥塔-索-桥面连续非线性精细化振动模型,推导了桥塔和桥面共同激励作用下斜拉索耦合振动方程,对比分析了2种激振模式下斜拉索的参数振动特性,并编制程序研究了桥面与拉索的频率比、桥面激励幅值、索力及阻尼对结构耦合振动特性的影响规律.结果表明:桥面与拉索频率比对系统振动的影响较大,频率比为1∶2和2∶1时拉索均产生强烈振动,但2∶1激振模式下拉索振幅更大,达到共振时间较长;随着桥面激励幅值的增大,2∶1亚谐波共振模式下的拉索振幅增长速率更快;拉索振幅随索力的增大呈非线性减小趋势;斜拉索阻尼超过2%时,继续提高自身阻尼不能有效减小其振动幅值,需要通过设置附加阻尼才能更好地抑制其振动.
- 汪峰文晓旭刘章军
- 关键词：斜拉索数值仿真
- 考虑温度影响的斜拉索参数振动模型及响应分析被引量：13
- 2016年
- 研究超长斜拉索在非均匀温度场和桥面激励联合作用下的振动问题。考虑斜拉索几何非线性和大气梯度温度场的影响,将温度场力作为斜拉索振动的边界条件,提出了梯度温度场和桥面激励联合作用下的斜拉索参数振动模型。基于伽辽金模态截断理论,推导了斜拉索面内主参数振动方程,利用多尺度法获得了温度和桥面联合激励作用下的斜拉索幅频响应方程,并编制程序进行数值计算,分析了梯度温度场、调谐值、桥面激励幅值和阻尼对其参数振动的影响规律。结果表明:梯度温度场中的斜拉索振动亦具有明显的硬弹簧特性,随着调谐值的增大,幅频响应曲线逐渐弯曲成直角,引起多值响应。温度场中拉索振动有明显的"拍"特征,随着温度升高,斜拉索参数共振区域逐渐增大,温度和桥面联合激励下的拉索振幅比单一桥面激励振幅要小;随着桥面激励幅值的增大,拉索共振区和振动幅值均明显增大,但共振区和振幅随阻尼增大而减小。
- 汪峰陈福青文晓旭彭章
- 关键词：桥梁工程超长斜拉索温度场
- 桥梁结构非平稳随机抗震分析被引量：1
- 2018年
- 基于平稳地震动过程的Kanai-Tajimi功率谱密度函数,建立了一类时-频非平稳地震动过程的演变功率谱模型.结合公路工程抗震规范和非平稳过程模拟的随机函数-谱表示方法,生成了610条桥梁抗震设计所用的地震动概率模型的代表性时程集合,通过代表性时程的均值、标准差及平均反应谱值与目标值的比较验证了本文方法的有效性.在此基础上,结合概率密度演化方法,对范和港跨海斜拉桥随机地震反应与抗震可靠度进行了精细化的分析,为桥梁结构抗震分析提供参考.
- 但庆文张传勇刘章军
- 关键词：桥梁结构抗震可靠度
- 考虑温度效应的斜拉桥塔-索-主梁耦合振动模型及影响分析被引量：4
- 2018年
- 温度变化不仅会改变斜拉索的索力、频率以及边界条件,引起振动过程中的分叉现象,还会破坏振动控制的鲁棒性,掩盖结构损伤识别参数以及状态评估。为了研究非均匀温度场中索梁组合结构的非线性振动行为机理。将温度效应作为索和主梁振动的边界条件,引入高精度抛物线形,考虑拉索几何非线性、倾角、索的自重弦向分力影响,推导了热力学平衡状态下的索梁组合结构耦合振动微分方程,构建了考虑温度效应的塔-索-主梁连续耦合非线性振动精细化模型。编制程序研究了温度变化对拉索和主梁的固有频率影响,以及索梁温差对桥塔-拉索-主梁连续结构参数振动的影响。结果表明:温度变化对拉索和主梁固有频率影响不同,在塔-索-主梁频率比为2∶1∶1的主共振模式下,温度变化量每增加5℃,拉索固有频率下降0. 17%-0. 2%,主梁固有频率下降4%-7%;索梁温差的拉索振动具有明显"拍"特征,且索和主梁之间存在能量传递,随着正索梁温差逐渐增大,拉索最大振动幅值减小,但振动频率逐渐增大;随着负索梁温差的增大,拉索最大响应振幅增大,振动频率逐渐减小;考虑索梁温差和端部联合激励下的拉索振幅比单一端部激励振幅要小,拍频要大,在2∶1∶1主共振和2∶1∶2的参数共振模式下,拉索振动有明显的"拍"特征,而主梁振动相对平稳。
- 汪峰彭章李浩然刘章军
- 关键词：桥梁工程数值仿真温度效应
- 斜拉桥塔-索-桥面连续耦合参数振动特性分析被引量：6
- 2015年
- 针对端部激励作用下斜拉索与桥塔、桥面协同振动问题,考虑拉索几何非线性、倾角、阻尼以及拉索重力弦向分力的影响,引入拉索高精度抛物线形,建立了桥塔-索-桥面连续非线性精细化振动模型,推导了拉索与桥塔和桥面共同在激励作用下的耦合振动方程组,研究了桥塔-索-桥面结构系统参数的振动特性,并用数值仿真方法分析桥面与拉索频率比、桥面激励幅值、索力及拉索阻尼对结构耦合振动特性的影响规律。结果表明:桥面与拉索的频率比分别为1∶2和2∶1时,拉索会发生不同模式的大幅振动;相比于超谐波共振模式,亚谐波共振模式的拉索振幅更大,但达到共振所需时间较长;拉索振幅随桥面激励幅值的增大呈非线性增大,桥面激励幅值越大,拉索积蓄共振能量所需的时间越短;拉索振幅随索力增大而减小;拉索自身阻尼对其振动的影响较小,增大拉索阻尼时,拉索振幅虽有减小趋势,但是减小幅度有限。
- 汪峰文晓旭刘章军
- 关键词：斜拉桥数值仿真
- 各态历经随机风场的降维模拟被引量：1
- 2020年
- 从n V-1D平稳过程的统一源谱分解出发,通过定义正交随机变量集的随机函数,得到了n V-1D平稳过程的谱分解降维模型。在此基础上引入双索引频率,进一步给出了各态历经随机风场的降维模型。利用快速Fourier变换(FFT),模拟了某大跨度桥梁水平向各态历经随机风场。研究表明:降维模型的均值函数严格满足无偏性和各态历经性,相关函数近似满足无偏性和各态历经性;对比分析降维方法与传统MonteCarlo方法的模拟结果,前者的均值误差、标准差误差及自功率谱误差均低于后者,相差范围均在1%左右,验证了本文方法的有效性及优越性。
- 刘芸何承高刘章军
- 关键词：随机风场谱分解降维
- 架空输电线路大跨越导线微风振动试验被引量：12
- 2018年
- 为了掌握架空输电线路大跨越导线微风振动特性,设计制作了大跨越导线微风振动试验模型,研究了不同张力作用下,安装防振锤前后大跨越导线的振动响应,重点分析了防振锤耗能效果以及安装位置对导线振动的影响,并与理论分析结果进行对比,提出了大跨越导线防振锤的安装位置计算公式。试验结果表明:运行张力对大跨越导线微风振动影响较大,导线本身的阻尼线对微风振动的抑制作用十分有限;安装防振锤的导线振动幅值小于未安装防振锤的裸导线,但随着张力的增大,防振锤的防振频段收窄,防振效果降低;防振锤的安装位置对导线振动影响较大,防振锤安装位置应兼顾各激励频率下的振动波长;FR-4型防振锤的最佳防振频段为15~25Hz,对于抑制大跨越导线的高频和低频振动效果较差。
- 汪峰王宇周蕊陈池
- 关键词：大跨越导线微风振动防振锤安装方式
- 危桥车辆振动对邻近景观石窟动力影响测试分析被引量：1
- 2017年
- 为了研究危桥车辆振动对邻近景观石窟的影响,以宜昌市三游洞摩崖石窟为工程依托,设置了石窟主体区动态信号采集系统,采用重型车辆作为振动源,现场测试跳车、急刹车和自然极限车辆状况时石窟穹顶、题刻岩石处、危桥桥台以及振动源路面处的振动波速和频率,分析石窟在各种车辆振动源作用下的振动波速及传播规律,并与理论计算结果对比分析。结果表明:车辆在危桥运行时,振动源到石窟穹顶的振动波速在50m范围内呈非线性衰减趋势;桥面跳车引起的石窟振动效应大于急刹车和自然极限车流状况;30km/h时急刹车、跳车以及自然极限车辆状况下,三游洞石窟穹顶最大竖向振动速度为分别为0.088、0.115和0.100mm/s,但振动速度均小于规范值;古石窟特征振动频率为49.805Hz。实测值与理论值吻合较好,现场实测数据有效、可信。
- 刘鸿琳汪峰刘章军
- 关键词：动力响应
