国家自然科学基金(51378111)
- 作品数：11 被引量：45H指数：5
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- 相关机构：东南大学江苏省交通科学研究院股份有限公司更多>>
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- 相关领域：交通运输工程建筑科学航空宇航科学技术更多>>
- 台风“海葵”作用下苏通大桥抖振全过程实测研究被引量：5
- 2014年
- 为给大跨度斜拉桥的抗风设计提供参考,以苏通长江公路大桥(主跨1 088m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥)为研究对象,利用结构健康监测系统采集的台风"海葵"全过程风环境和结构振动数据,采用频谱分析和数理统计方法进行了该桥风致抖振响应的实测研究。研究结果表明,该桥斜拉索和主梁的抖振加速度RMS值总体上随风速的增大而增大;就本次实测而言,该桥主梁和斜拉索的抖振加速度响应在风速大于15m/s时陡然增大,值得引起注意;与其他斜拉桥相比,该桥斜拉索在台风下的抖振响应较小,验证了其减振措施的有效性。
- 王浩程怀宇李爱群张宇峰
- 关键词：结构健康监测系统抖振响应
- 台风期间润扬悬索桥模态参数环境相关性研究被引量：2
- 2018年
- 为给大跨桥梁结构损伤识别和安全性评价提供可靠的模态参数,利用润扬悬索桥结构健康监测系统（SHMS）记录的主梁加速度响应,基于希尔伯特黄变换（HHT）方法开展了该桥的模态参数识别分析,并进一步研究了＂麦莎＂台风期间该桥模态参数与所测环境的风速、温度因素间的偶联关系。研究结果表明：基于HHT识别的低频段阻尼比值普遍要大于高频段,阻尼比总体随着频率的增大而减小;识别结果与成桥试验所得现场实测参考值以及有限元值几乎吻合,验证了该方法的可靠性;台风期间各阶模态的频率相对稳定,受风速、温度影响程度小;模态阻尼比的波动性则较为明显,受风速、温度影响较大。研究结果可为更好地掌握台风期间大跨度悬索桥的动力特性及其全过程变化规律提供参考。
- 荀智翔王浩茅建校
- 关键词：台风模态参数识别希尔伯特黄变换
- 苏通大桥桥址区实测强风非平稳风特性分析被引量：8
- 2017年
- 以2012年"达维"和"海葵"台风期间苏通大桥SHMS实测风数据为研究对象,采用游程检验法对桥址区实测风速进行了平稳性检验,对比分析了基于平稳和非平稳风速模型计算得到的平均风速风向(时变)、紊流强度、紊流功率谱密度等风特性,并采用基于小波变换(WT)的演变功率谱密度(EPSD)估计方法,进行了实测强风非平稳演变功率谱分析。结果表明,实测风速表现出明显的非平稳特性;由于时变趋势项的引入,非平稳风速模型比传统平稳风速模型能更好地表征实测强风特性;所得演变功率谱密度直观地展示了实测脉动风速能量的时频分布,EPSD均值与傅里叶变换谱吻合良好,验证了EPSD估计的可靠性。研究结果可为今后非平稳风场实测分析及数值模拟提供参考。
- 王浩杨敏陶天友茅建校
- 关键词：苏通大桥台风
- 基于结构健康监测的苏通大桥实测强风演变功率谱被引量：3
- 2015年
- 对基于小波变换的非平稳时间序列演变功率谱密度函数的估计方法进行了总结.以苏通大桥结构健康监测系统实测的台风达维、海葵以及冬季强北风数据为研究对象,基于Morlet小波计算了上述3个实测典型强风的演变功率谱密度函数.实测风演变谱在时域内的均值与傅里叶谱吻合良好,验证了演变谱估计结果的准确性.实测强风的演变功率谱分析结果表明,脉动风的能量主要集中在低频部分,且脉动风速功率谱随时间变化显著,具有较强的非平稳特性.基于平稳随机过程假设的传统风谱计算方法无法准确描述实测强风风谱的非平稳特征.研究结论可为桥址区三维非平稳脉动风场的准确模拟以及强/台风作用下苏通大桥的非平稳抖振分析提供实测参考.
- 王浩程怀宇茅建校李爱群
- 关键词：脉动风速小波变换苏通大桥结构健康监测系统
- 结构振动对风特性测试结果的影响研究
- 2014年
- 现场实测是获得结构所在地风特性的主要途径,因而实测数据的准确性至关重要。为了开展风特性精细化研究,重点分析了结构振动对所测数据的影响。通过实验测出相同风场内考虑和不考虑风速仪基底振动的风特性时程数据,分析对比了不同工况下获得的平均风速、紊流强度、紊流积分尺度及功率谱密度,其中基底分别输入了"韦帕"台风作用下润扬大桥主梁跨中横向振动和白噪声。结果表明,在基底输入主梁振动信号时,基底振动对实测平均风速以及紊流特性的影响程度均很小,但会导致实测紊流强度和顺风向功率谱密度略高于真实值。结论可为结构风场测试及数据分析提供参考。
- 程怀宇王浩肖士者郭彤邓稳平
- 关键词：风特性平均风速
- 基于健康监测的苏通大桥风速风向联合分布研究被引量：7
- 2013年
- 为了描述苏通大桥桥址区风速风向联合分布规律,为大跨度桥梁结构的风振分析精细化研究奠定基础,基于苏通大桥结构健康监测系统开展了桥址区风速风向联合分布研究。根据该系统风速仪在主梁跨中上游、跨中下游、北塔塔顶、南塔塔顶4个关键部位记录的风特性数据,采用数理统计方法,推算了4个部位10年、100年重现期的极值风速。结果表明,苏通大桥风特性监测数据合理可靠、桥址区极值风速分布概型接近Weibull分布,考虑风向影响的极值风速总体上比不考虑风向影响时的结果要小。
- 王浩王龙花樊星辰陶天友宗周红
- 关键词：斜拉桥风速风向联合分布健康监测最小二乘法极值风速
- 润扬大桥桥址区实测台风非平稳特性研究被引量：3
- 2016年
- 为了研究润扬大桥桥址区实测强风的非平稳特性,以"麦莎"和"卡努"台风为研究对象,采用多尺度小波变换方法提取了顺风向及横风向时变平均风速,并进一步计算了实测脉动风速的紊流强度、阵风因子、积分尺度和功率谱密度等非平稳风特性。在将非平稳风特性与平稳风特性进行对比的同时,重点对比分析了两台风非平稳风特性的异同点。结果表明:两实测台风的顺风向风速均表现出较强的非平稳性,横风向非平稳特性则相对较弱;平稳风速模型过高地估计了实测台风的紊流特性,致使其紊流强度值大于非平稳风速模型的计算结果;"麦莎"台风非平稳紊流强度顺、横风向比值大于1,而"卡努"台风的对应值小于1;两台风的实测非平稳风谱在低频段均小于Kaimal谱,在中高频段则较为吻合。
- 王浩茅建校杨敏陶天友李爱群
- 关键词：多尺度小波变换台风
- 基于小波变换的台风激励下千米级斜拉桥模态参数识别被引量：7
- 2015年
- 为了给大跨桥梁结构损伤识别和安全性评价提供现实依据,采用小波变换(WT)方法进行千米级斜拉桥的模态参数识别研究.以"海葵"台风激励下的苏通大桥为研究对象,基于结构健康监测系统(SHMS)采集的数据,采用WT方法共识别出包括频率和阻尼比在内的主梁前4阶竖弯模态参数、前2阶扭转模态参数和第1阶侧弯模态参数,并将结果与相关文献提供的模态参数进行对比;在此基础上研究了海葵台风期间该桥主梁模态参数的全过程变化情况.结果表明:基于WT的模态参数识别方法稳定可靠;随着时间的变化,主梁各阶模态频率均较稳定,而模态阻尼比的波动则较明显.
- 茅建校王浩程怀宇李爱群
- 关键词：苏通大桥小波变换阻尼比参数识别
- 大跨度斜拉桥模态参数识别时频方法对比研究被引量：3
- 2016年
- 利用苏通大桥结构健康监测系统(SHMS)记录的台风期间大桥加速度响应,分别基于希尔伯特-黄变换(HHT)和小波变换(WT)方法对该桥进行了模态参数识别,并将2种识别结果进行对比.在此基础上,进一步研究了模态阻尼比与桥址区实测平均风速的关系.结果表明:基于HHT和WT方法识别出的模态频率值基本一致;模态阻尼比差距较大,基于HHT方法识别的阻尼比均值略大于基于WT方法的识别结果;基于HHT和WT方法识别的模态阻尼比随风速的变化趋势类似.
- 茅建校王浩荀智翔
- 关键词：苏通大桥模态参数识别希尔伯特-黄变换
- 紊流空间相关系数对大跨度三塔悬索桥抖振响应的影响被引量：3
- 2016年
- 鉴于紊流空间相关系数尚难以准确获取的现状,以泰州长江公路大桥为研究对象,采用谐波合成法模拟了该桥的三维脉动风场,并基于ANSYS平台进行了该桥非线性抖振响应时域分析。在研究过程中,以Davenport相干函数中的无量纲衰减因子λ为控制参数,重点分析了紊流空间相关系数对大跨度三塔悬索桥风致抖振响应的影响。研究结果表明,紊流空间相关系数对桥梁抖振响应影响较大,主梁跨中侧向与扭转位移响应随着衰减因子的增大而减小,竖向抖振位移响应随着衰减因子的增大而略有增加,且不同的衰减因子λ所造成的抖振响应计算值的差值可达50%以上。结论可供大跨度三塔悬索桥的风致抖振研究参考。
- 茅建校王浩陶天友徐梓栋李爱群
- 关键词：抖振响应风场模拟相干函数
