不同交通流下车辆对桥梁涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是桥梁风致振动中最常见的现象,通常在较低的风速下发生,且对结构气动外形的变化很敏感,车辆行驶在桥梁上势必会改变桥梁断面的外形,因此,研究不同交通流下车辆对桥梁涡激振动的影响非常必要。为了考虑实际运营中车辆对桥梁涡振的影响,基于自由悬挂节段模型试验系统,分别对无车、自由车流和繁忙车流3种交通流状态下车辆对桥梁涡振振动的影响进行了风洞试验。测试了涡振响应和涡振频率,分析了车辆对桥梁涡振响应的影响及机理。结果表明,由于车流显著改变了主梁的气动外形,并且增加了系统质量,不同交通流下车辆对桥梁涡激振动起到了抑制作用。偏于安全考虑,实际桥梁的涡激振动试验可以不用考虑车辆的影响。     

频繁矿震下临近建筑物结构疲劳损伤及安全选址研究*

为科学规划并有效利用矿区及周边土地资源,以某铁矿爆破作业及临近拟建设项目为研究对象,现场开展振动监测并结合修正后的撒道夫斯基公式得出振动速度等参数;针对单次爆破振动情形,依据不同类型建筑物在寿命周期内可正常使用对应的振动速度,得出爆破振动安全允许距离;针对频繁爆破振动情形,采用ANSYS有限元建模分析频繁爆破振动下建筑物的力学响应。结果表明:单次爆破振动对建筑物影响较小,仅对精密科研设备的正常使用造成一定影响,长期爆破微振动会使结构出现“软化”趋势和疲劳损伤,当振动次数超过20 000次时（每天振动2次,约27 a）,建筑结构压应力已超过破坏极限应力,从而预测建筑物使用寿命未达到设计年限要求;建议拟规划建设项目的选址距离振动源200 m以上（一般居住或办公用途）或1 km以上（精密仪器设备等用途）。     

全身振动暴露测量评价的简明方法

本文参照ＩＳＯ２６３１标准导出了与全身振动暴露三个界限相应的振级值，得出了不同暴露时间下用ｄＢ表示的各向振动限值及不同振级下的允许暴露时间。据此，用普通测振仪测得现场振级，便可确定作业场所全身振动是符合标准，测量和评价方法简易易行。     

纵向肋条对斜拉索减振特性的影响研究

为研究纵向肋条气动措施对斜拉索风雨激振现象的抑振机制,首先,建立可用于分析带有运动水线的不同气动外形斜拉索的风雨激振理论模型;然后,推导耦合的水膜运动方程和拉索振动方程;最后,采用该理论模型系统分析带有不同个数纵向肋条的斜拉索的振动响应、水膜形态特征以及拉索表面气动升力和阻力的变化特性等。结果表明:纵向肋条会阻碍上水线的形成,通过增加拉索表面的纵向肋条个数,可降低拉索发生风雨激振的风险;当拉索沿环向布置12根纵向肋条时,水线运动的主频已远远偏离拉索的固有频率,在保证风阻系数小的同时降低拉索的横风向振幅,减振效果最佳。     

城市轨道钻爆开挖引起下穿高层建筑的振动响应规律研究

针对地铁区间矿山法爆破开挖产生的爆破振动有害效应,以青岛地铁1号线西镇站B出入口下穿33层混凝土结构高层建筑物为工程背景,根据现场实际参数利用ANSYS/LS-DYNA软件原比例建立数值模拟模型,确定材料参数、边界条件,模拟振动传播的全过程,研究三矢量振速峰值、位移在不同高度的传播规律,研究发现:三矢量振速峰值随楼层升高逐渐降低,直到接近建筑物的顶部时发生局部放大效应,三矢量位移值随楼层升高逐渐增加,与振速峰值规律相反。研究结果对城市轨道建设中的爆破施工与监测,以及相应减振技术具有一定的参考和借鉴意义。     

深海立管VIV预测模型及影响因素研究

为有效预测多因素作用下深海立管涡激振动(VIV),首先,基于欧拉-伯努利梁弯曲理论和改进范德波尾流振子方程,考虑管内流动流体和立管横向(CF)和顺向(IL)耦合作用,建立海洋立管涡激振动预测模型,用埃尔米特插值函数离散立管微分方程,纽马克-β法在时域内迭代求解立管位移;然后,设计VIV试验,并将试验数据与模型计算结果进行对比验证;最后,研究海流流速、内外流流速和顶张力对深海立管涡激振动特性的影响。结果表明:海流流速越大,立管振动频率越高,振动幅值越大;立管固有频率随内流流速的增大可能降低到锁振频率范围,加速立管的疲劳破坏,顶张力对立管内流影响有明显抑制作用,立管双向耦合作用在涡激振动分析中不容忽视。     

军用头盔“盔—头—颈”动力学模型及冲击响应计算

本文在测量军用头盔悬挂系统刚度曲线的基础上,建立“灰－头－颈”有限元动力学模型,导出系统振动微分方程,用Newmark方法求解在盔顶作用脉冲激振力时系统的响应。分析了系统各顶参数变化时,传递到颈部的冲击力、灰－头相对位移和头部加速度的变化规律。对头盔悬挂动力学特性提高了认识,可供头盔悬挂系统研究设计人员参考。     

大坝减震气幕实验研究

针对平面模型 ,从流固耦合理论出发 ,以有限元分析为主要研究手段 ,应用基于理想气体状态方程的气幕隔震的压力有限元模型 ,计算坝体动力响应。结果表明气幕对大坝有良好的隔震性能 ,可降低水压力75 %以上。针对平面模型 ,用初位移激震分几种工况进行实验。用位移传感器测得坝面的位移时程 ,动水压力用脉动传感器进行测量。模型实验得到气幕减震后 ,动水压力降低 70 % ,与计算结果基本相符。证明了理论的正确性。     

柴油发电机组噪声与振动控制

1、概述 柴油发电机组被广泛应用于企事业单位以及施工场所,运行时的噪声高达100～115dB（A）,呈低频特性,严重污染周围环境。同时,机房内的工作人员感到震耳欲聋,头昏脑胀,降低工作效率,危害身心健康。2 发电机组运行时产生的噪声与振动2.1 排气噪声及其特性。 柴油发电机组的排气噪声呈明显的低频特性,是发电机组运行时的主要声源。它是由排出气体的压力脉动产生的。当发电机组柴油机运行时,柴油在气缸内燃烧产生压力,排气阀开始工作后,发生剧烈的压力脉动。这种压力脉动以声波的形式传播,便产生周期性的排气振动噪声,它的声压级大小主要取决于机组的功率、排气量、气缸数、气缸内平均有效压力以及排气口截面积,转速等。功率越大,转速越快,气缸内平均有效压力越大,排气量也越大,排气噪声与振动也随之增大。一般发电机组的排气噪声为98～110dB（A),声能量大多在50～250Hz的频率范围内。     

大型往复压缩机管路振动分析与优化北大核心CSCD

为保证往复式页岩气压缩机管路的运行安全,以振动最为剧烈的二级排气管路为研究对象,基于平面波动理论和振动理论,开展了管路气流脉动分布规律和管路振动特性研究,锁定了管路气流脉动超标区域与振幅超标部位。开展了管路关键部位的振动测试,结果表明,管路振幅超标,试验与仿真结果的振动峰值频率、振幅吻合度高,验证了仿真模型与结果的准确性。综合试验与仿真结果,分析得出管路气流脉动超标是诱发管路振动超标的主要原因。针对管路振动超标问题,开展了孔板孔径比正交试验和管路结构优化设计,优化后管路的气流脉动和振幅得到了明显改善,且均在API 618标准许用值范围内,降低了管路结构破坏风险,提高了压缩机组的可靠性和安全性。     

浅埋隧道爆破施工对地表建筑物安 全的 试验和数值分析

以沪昆高铁黄鹤堡隧道工程为研究对象,针对地表建筑物受大跨度浅埋隧道爆破开挖震动影响的情况,采用预裂爆破技术保护地表建筑 物的安全。结合爆破震动监测,并利用FLAC3D进行隧道爆破开挖数值模拟,对隧道地表沉降及建筑物所处位置的质点振动速度进行分析,通过 与现场实测数据进行对比发现:采用预裂爆破技术能够显著降低隧道地表质点最大振速,有效保护地表建筑物安全;隧道围岩等级越高,隧道 地表沉降值越小,地表建筑物越安全;数值模拟监测点质点振动速度与现场实测的质点振动速度变化规律基本一致,振动时间少于1s,水平方 向最大振速约为1.5 cm/s,垂直方向最大振速为1.6~1.7 cm/s,最大振速也比较接近。     

基于光纤光栅的斜拉索振动参数监测实验研究

斜拉索是斜拉桥的主要受力构件 ,对其动力特性进行监测具有重要意义。斜拉索工作条件恶劣 ,现有的测试方法难以实现长期在线监测 ,实现斜拉索的振动在线测量 ,传感器是问题的关键。光纤光栅传感器具有极其优良的稳定性 ,已被证实适用于长期监测 ,在结构监测领域具有非常广泛的应用前景。笔者提出了一种基于光纤光栅传感器的斜拉索动力特性在线监测方法 ,建立了用光纤布拉格光栅作传感器监测斜拉索振动的测量模型 ,为验证该模型建立了模拟试验装置 ,在实验室进行了模拟实验研究 ,并将光纤光栅和传统的电阻应变片两种测量方法进行了实验对比。与传统测试手段相比 ,该方法结构简单 ,成本低 ,并能实现斜拉索动力特性的长期在线监测。     

路基碾压振动对周边环境影响的监测试验

压路机在基础设施建设中被广泛使用,由此带来的压路机施工振动对周边环境的影响问题日益突出。对某路基碾压施工场地的压路机施工振动对周边环境的影响进行了试验监测,分析了路基碾压振动速度、频率和持续时间对周边建筑的影响,并从Z振级和地震烈度的角度分析了振动对人身感受和建筑结构的影响。结果表明,路基碾压振动加速度峰值随距离增加快速衰减,其衰减公式为a=1657.85R-1.1。振动速度与频率对房屋影响较小,振动持续时间会对建筑产生一定影响。振动对居民生活和建筑物结构都存在一定的影响。最后,对受振动影响比较大的建筑物,提出通过开挖减振沟的方式来控制振动传播。     

桥梁安全状态评估有限元模型修正方法

桥梁结构的长期健康监测和安全状态评估需要一个能真实反映结构静动力特性的有限元(FEA)模型,而初始有限元模型与实际结构往往存在误差。提出一种有限元模型修正方法:首先进行环境激励测试,然后用随机子空间(SSI)识别,最后用粒子群算法(PSO)进行优化。以一座模型斜拉桥为例,利用布置在桥梁上的拾振器,测试环境激励下的桥梁的振动信号;采用SSI法对测得的信号模态识别,并用PSO修正有限元模型。结果表明,经过修正,桥梁有限元模型的第1,3,4和5阶频率值与实测信号分析值的误差均减小,能真实反映结构的静动力特性,可用于桥梁安全状态评估。     

工业建筑可靠性检测鉴定技术讲座(十七)

1 测试目的 在用工业建(构)筑物除了承受静荷载作用外,常常还承受各种动荷载(如:地震荷载、大型机械设备运行产生的振动与冲击荷载、吊车制动荷载、风荷载等)作用,使结构产生振动。结构在动荷载作用下的反应与结构本身的动力特性有很大关系,动荷载产生的动力效应有时远远大于相应静力效应,甚至不大的一个动荷载就可能使结构遭受破坏。因此,当存在较大振源或动荷载时,结构的振动特性测试与评价是结构可靠性检测的一项重要检测内容,结构振动测试技术不仅应用于寻找振源、振动强度、可靠性分析,还可应用于结构刚度、稳定性分析、结构隐患的检测和测。     

管道振动控制技术现状及展望

管道的振动和噪声问题对工业生产及居民生活产生了不利影响。首先简要分析了管道振动机理的研究现状,从动力吸振技术以及管道的结构、材料两个角度出发,对目前主要的管道振动控制技术进行了重点阐述,最后对未来的研究工作进行了展望。     

风载荷作用下立式低温储罐动力可靠性分析

针对随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性问题,以300 m~3的中小型立式低温储罐为研究对象,利用自回归(AR)模型进行数值模拟,得到风载荷的脉动风速时程与脉动功率谱密度函数;采用ANSYS程序建立储罐三维有限元模型,并对储罐进行动力学分析,计算出储罐结构的随机响应值,进而得到随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性所需全部数字特征;利用首次超越机制计算得到储罐的动力可靠度。结果表明:在50年一遇高度为10 m处最大风速26. 8 m/s的情况下,振动频率为0. 83 Hz时,结构位移、速度响应幅值比较大,储罐对低频振动比较敏感;随着使用年限的增加,储罐结构动力可靠度呈现出负指数形式下降趋势,当储罐达到设计使用年限25年时,可靠度降为71. 46%。     

落砂机噪声的综合治理

我厂新建铸铁车间,在设计中选用了一条我国自行设计、制造的XZB148B半自动气动微震造型线。该线设置两台串联安装的、宽0.9米、总长8米、激振力为8.6～15吨的震动落砂机。在调试生产过程中,落砂机由于机械振动产生较大噪声,严重影响操作人员的身体健康。经测定,在距设备1米处,A声级为104分贝,C声级为107分贝,频谱呈宽带噪声。 对该设备不仅要解决噪声问题,而且要解决除尘问题。为此,在设计隔声罩时,我们把隔声与除尘结合起来综合治理(见结构示意图)。 治理措施如下: 1.阻尼。外罩采用1.2毫米薄钢板制作。为减少外壳钢板振动辐射噪声,除考…     

脉动真空灭菌器结构分析与安全使用

脉动真空灭菌器广泛应用于医院供应室、手术室、制药厂及科研部门等单位。该设备是一种换热压力容器,工作原理是利用饱和蒸汽在冷凝时释放出大量潜热的物理特性,使待灭菌的物品处于高温和潮湿的状态,经过一段时间的保温从而达到灭菌的目的。本文对脉动真空灭菌器主体结构、控制系统、管路系统、加热系统进行了介绍和分析,认为通过控制脉动真空灭菌器的内壁腐蚀,其安全附件、快开门灵敏可靠,操作人员的正确操作等才能保证设备的安全使用。     

超高层核心筒对称结构风振响应特性实测

为了探究超高层核心筒对称结构风振响应特性,以标高596.5 m的天津高银117大厦为试验对象,在大厦核心筒顶层4个角处分别布设监测点,通过GNSS-RTK多星系实时坐标方位监测技术及基于自相关函数的EMD滤波去噪法,对风荷载作用下其相应测点处X及Y向的振动曲线规律、位移频谱特性等进行了现场实测分析,通过最小二乘法对各测点X及Y向振幅进行统计标点,得出各测点风致振动轨迹,并以原始信号与去噪处理后信号之间的标准差NSTD与相关系数r为评价指标,对比分析了 EMD信号去噪法与EMD滤波去噪法的作用特性.结果表明:GNSS-RTK多星系坐标监测技术针对超高层建筑风振特性实测研究数据监测精度较高,误差较小,具有较强的实用价值;风荷载作用下,超高层核心筒对称结构不仅存在顺风向振动响应,还存在横风向振动响应;各测点X及Y向主频相差较小,风致振动轨迹为近椭圆形,且偏转角度有较大差异,即超高层核心筒对称结构在周围风载作用下存在扭转变形作用力;EMD滤波去噪法可以很好地处理风振特性等相关非线性信号,通过对监测数据局部去噪及重组处理得出利于分析的风振曲线,且标准差NsTD较小,相关系数r较大,较EMD信号去噪法具有更好的去噪效果.