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大跨径石拱桥动力特性分析与有限元模型修正

河南科技 2024年第11期51卷 57-62页

作者：刘杰陈顺超邬文祥康鹏宋帅聂良鹏游鹏升西南林业大学云南昆明650224 云南通衢工程检测有限公司云南昆明650200

【目的】研究云南省开远市长虹桥动力性能及得到较为准确的有限元分析模型。【方法】通过环境激励法对长虹桥进行动力特性测试,并分析该桥实测模态参数;根据实测模态参数结果,对有限元模型中的弹性模量、泊松比等参数进行修正;基于理论... 详细信息

【目的】研究云南省开远市长虹桥动力性能及得到较为准确的有限元分析模型。【方法】通过环境激励法对长虹桥进行动力特性测试,并分析该桥实测模态参数;根据实测模态参数结果,对有限元模型中的弹性模量、泊松比等参数进行修正;基于理论与实测的模态分析结果,得出长虹桥较为准确的有限元分析模型。【结果】结果表明:石拱桥的跨中、L/4、3L/4、L/8和7L/8处的振动变形较大,在运营监控和检测时,应该在这5个位置布置测点,以便进行实时监测;在环境激励下,该桥没有产生侧向弯曲振动和竖向弯曲振动强度相当的扭转振动,说明结构具有良好的抗扭刚度;各阶阻尼比均在合理范围内。利用模态参数修正后的频率相关性从55.2%降至最低0.6%,数值计算结果与试验结果基本一致,参数依然具有物理意义,修正后的有限元模型能够较为准确地反映结构低阶动力特性。相关性最大为-2.4%,最小为0.6%,满足相关性在±5%以内,可作为桥梁后续检测工作的理论模型。【结论】长虹桥动力性能良好,修正后的有限元模型贴合实际桥梁。

关键词：环境激励法动力特性有限元模型修正频率相关性

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基于T梁锚固端裂缝的有限元分析

河南科技 2024年第12期51卷 56-60页

作者：钮雪凇陈顺超邬文祥聂良鹏游鹏升西南林业大学云南昆明650224 云南通衢工程检测有限公司云南昆明650200

【目的】针对某特大桥中25 m钢筋混凝土T梁在采用后张法张拉后腹板处出现开裂的现象,对T梁端部进行锚下局部应力分析,并研究锚固区混凝土的应力分布状况。【方法】通过有限元软件对梁端部进行计算模拟,并对比分析腹板厚度对主应力的影... 详细信息

【目的】针对某特大桥中25 m钢筋混凝土T梁在采用后张法张拉后腹板处出现开裂的现象,对T梁端部进行锚下局部应力分析,并研究锚固区混凝土的应力分布状况。【方法】通过有限元软件对梁端部进行计算模拟,并对比分析腹板厚度对主应力的影响。【结果】试验结果表明,T梁内腹板处的主应力随腹板厚度的增加而逐渐降低,得出该T梁截面设计不合理,等厚腹板T梁设计能有效防止裂缝的产生。【结论】研究成果可为预应力混凝土连续梁桥的相关设计提供参考。

关键词： T梁腹板厚度锚固端有限元分析

超期存放30m预制预应力小箱梁裸梁静载试验分析

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建筑结构 2023年第S1期53卷 1747-1753页

作者：许鹏陆久飞聂良鹏游鹏升李胤麒云南通衢工程检测有限公司昆明650041 云南省交通规划设计研究院有限公司昆明650041

对于预制预应力梁体,可以通过裸梁的静载试验判断梁体的质量。通过实际依托工程,对存放时间较长的7片30m预制预应力小箱梁进行裸梁静载试验分析,从而判断这7片梁体能否继续使用。通过裸梁静载试验和外观综合评定,结果表明,虽然7片试验... 详细信息

对于预制预应力梁体,可以通过裸梁的静载试验判断梁体的质量。通过实际依托工程,对存放时间较长的7片30m预制预应力小箱梁进行裸梁静载试验分析,从而判断这7片梁体能否继续使用。通过裸梁静载试验和外观综合评定,结果表明,虽然7片试验箱梁的整体强度和刚度均能设计和规范要求,但其中两片梁梁腹板应变沿高度方向分布情况存在一定程度的异常,纵向裂缝上、下侧的应变也存在明显的差异,建议不再使用。通过该实际裸梁静载试验项目,能够对该类型的静载试验提供一定的参考。

关键词：裸梁静载试验 30m预制预应力小箱梁承载能力

基于荷载试验的直腹式带翼小箱梁桥承载能力研究

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公路与汽运 2022年第4期 120-124页

作者：潘文超袁胜涛游鹏升聂良鹏许鹏云南通衢工程检测有限公司云南昆明650041

为评价直腹式带翼小箱梁桥在荷载作用下的受力状况和工作性能,通过静载试验测试在偏载和中载作用下主梁各断面测点的应力和位移,通过动载试验测试桥梁的固有基频、阻尼比和冲击系数,分析桥梁的承载能力。结果表明,在静力荷载作用下,该... 详细信息

为评价直腹式带翼小箱梁桥在荷载作用下的受力状况和工作性能,通过静载试验测试在偏载和中载作用下主梁各断面测点的应力和位移,通过动载试验测试桥梁的固有基频、阻尼比和冲击系数,分析桥梁的承载能力。结果表明,在静力荷载作用下,该桥挠度和应变校验系数均未超出规范容许值,结构工作性能很好,相对残余应变和相对残余变形最大值分别为8.33%、2.94%,都未超出规范容许值,桥梁整体处于弹性变形阶段;在动力荷载作用下,桥梁第1阶竖向自振频率为10.866 Hz,阻尼比为0.015%,应变冲击系数为1.08~1.27,竖向实测基频大于计算基频,桥梁整体刚度满足规范要求。

关键词：桥梁直腹式带翼小箱梁桥承载能力荷载试验

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有机玻璃模型铰接T梁桥横向分布系数分析

河南科技 2022年第23期41卷 86-89页

作者：董春彦陈顺超康瑾郑维龙游鹏升西南林业大学土木工程学院云南昆明650224 云南通衢工程检测有限公司云南昆明650200

为了分析简支正交铰接T梁桥荷载横向分布规律,通过有机玻璃材料制作简支正交铰接T梁桥模型。之后在不同工况下模拟静载试验,得到其荷载横向分布的影响,将有机玻璃T梁桥模型与基于梁格法的有限元分析软件模型对比分析。使用Midas Civil... 详细信息

为了分析简支正交铰接T梁桥荷载横向分布规律,通过有机玻璃材料制作简支正交铰接T梁桥模型。之后在不同工况下模拟静载试验,得到其荷载横向分布的影响,将有机玻璃T梁桥模型与基于梁格法的有限元分析软件模型对比分析。使用Midas Civil软件建立有机玻璃桥梁的有限元分析模型,采用释放梁端约束法和梁格法模拟铰接T梁桥。经过试验实测数据计算荷载横向分布系数mc与采用Midas Civil软件提取值计算得到的mc差异性较小,从而证实有限元理论分析模型模拟实测桥梁的合理性。

关键词：静载试验有限元分析模型荷载横向分布系数有机玻璃铰接T梁桥

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空腹式拱桥承载力评定及有限元分析

价值工程 2022年第2期41卷 100-102页

作者：游鹏升潘文超袁胜涛聂良鹏许鹏陈林赵宗惟云南通衢工程检测有限公司昆明650041

为了评价空腹式拱桥在荷载作用下的受力状况和工作性能,通过荷载试验与有限元分析对桥梁承载力进行评定。静载试验是在偏载和中载的作用下主拱圈各断面测点应力和位移值的测试;动载试验是通过脉动试验和跑车试验来测试该桥的固有基频、... 详细信息

为了评价空腹式拱桥在荷载作用下的受力状况和工作性能,通过荷载试验与有限元分析对桥梁承载力进行评定。静载试验是在偏载和中载的作用下主拱圈各断面测点应力和位移值的测试;动载试验是通过脉动试验和跑车试验来测试该桥的固有基频、阻尼比和冲击系数。结果表明:在各荷载作用下,本桥挠度和应变的校验系数均未超出标准容许值1,结构实际工作性能很好,相对残余应变和残余变形最大值分别为14.33%和9.25%,都未超出标准容许值20%,桥梁整体处于弹性变形阶段;在动力荷载作用下,拱桥第1阶竖向自振频率为5.997,阻尼比为0.009%,测试应变冲击系数介于1.075~1.137,竖向实测基频大于计算基频,桥梁整体刚度满足设计规范。

关键词：空腹式拱桥承载力有限元校验系数

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基于VMD-GAF-MCNN的多传感融合海缆裸露状态识别

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光通信研究 2024年

作者：王伟汪文东游鹏肖泽鑫安博文崔桂艳国家能源集团东台海上风电有限责任公司国华(江苏)风电有限公司上海安馨信息科技有限公司

【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束（侧扫）声呐方法进行扫描测量，根据扫测图像评断冲刷程度，但缺乏实时性，仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度分析和振动分析，但现场采集的分布式光纤传感... 详细信息

【目的】桩基冲刷及海缆登陆段的冲刷监测常采用多波束（侧扫）声呐方法进行扫描测量，根据扫测图像评断冲刷程度，但缺乏实时性，仅在运维时间才获取相关数据。目前海缆冲刷监测常采用温度分析和振动分析，但现场采集的分布式光纤传感信号具有非平稳、非线性且易受噪声干扰的特点，以及单一传感器提取特征信息不完备的问题，提出一种基于优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）、格拉姆角场（Gramian Angular Field，GAF）和多尺度卷积神经网络（Multi-scale Convolutional Neural Networks，MCNN）的多传感融合海缆裸露状态识别方法，提高登陆段海缆裸露状态识别的准确率。【方法】本文提出的优化VMD-GAF-MCNN使用信号处理和深度学习的方法实现。首先，提出一种基于希尔伯特变换（Hilbert Transform， HT）计算包络峰度最大值的VMD模数优化方法，利用优化VMD对分布式光纤传感信号进行分解，并利用相关系数法筛选本征模态分量（Intrinsic Mode Functions，IMF），提取各阶本征模态分量与原始信号相关系数最大的IMF分量；其次，提出一种格拉姆角场二维图像编码方法，利用GAF将分布式光纤测温系统（Distributed Temperature Sensor，DTS）和分布式光纤声传感系统（Distributed Acoustic Sensing，DAS）采集的光纤温度信号和振动信号筛选出的IMF分量编码成二维图像；最后，设计多尺度卷积神经网络结构，随机划分训练集和测试集，将训练集输入网络进行训练，测试集验证网络的有效性，实现海缆裸露状态识别。【结果】利用现场采集的海缆光纤温度数据和振动数据进行验证，测试准确率达到99.85%，相较于单一传感器分别提高了0.95%和0.85%。【结论】本文所提方法能够准确识别登陆段海缆裸露状态，为制定海缆运维策略提供技术支撑。

关键词：模式识别多传感融合优化VMD GAF MCNN

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钢筋保护层超厚对隧道结构影响分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第6期 0176-0181页

作者：游鹏刘江鹏阮博中交第二航务工程局有限公司设计研究院湖北武汉430056

本文依据某隧道项目,采用MIDAS GTS有限元数值模拟软件,对超厚和正常钢筋保护层厚度的隧道主洞在不同地下水位工况下进行了计算,对计算得出的隧道拱顶和仰拱的荷载计算结果进行对比分析,并对隧道衬砌的安全系数进行了计算,对地下水位以... 详细信息

本文依据某隧道项目,采用MIDAS GTS有限元数值模拟软件,对超厚和正常钢筋保护层厚度的隧道主洞在不同地下水位工况下进行了计算,对计算得出的隧道拱顶和仰拱的荷载计算结果进行对比分析,并对隧道衬砌的安全系数进行了计算,对地下水位以及钢筋超厚保护层厚度对荷载的影响进行总结。研究发现,拱顶弯矩会随着地下水位的上涨呈现减小的趋势,仰拱弯矩随着地下水位的上涨呈现增大的趋势。地下水位位于拱顶以上6m时,钢筋保护层超厚会造成仰拱承受荷载增加7%,其余地下水水位工况计算结果均出现不同程度的荷载减小,对隧道结构承载性能有利。对于衬砌安全系数,地下水位位于拱顶以上6m工况,仰拱安全系数下降了0.2,但仰拱安全系数仍然大于10,故保护层超厚对隧道结构承载性能影响较小。

关键词：隧道钢筋保护层结构影响数值模拟二次衬砌

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深海采矿系统分离式和组合式布放对比研究

海洋工程 2024年第4期42卷 164-176页

作者：孙思宇梁旭吴延斌游鹏孔令澎浙江大学海洋学院浙江舟山316021 中海油研究总院有限责任公司北京100028

深海大洋中蕴藏着丰富的矿产资源,如果能实现商业化开采将成为解决能源危机的潜在途径。对矿物进行开采的前提是将采矿设备安全、精准地布放在指定地点,目前提出分离式和组合式2种布放方案,但二者优劣还未可知。基于集中质量法分别建立... 详细信息

深海大洋中蕴藏着丰富的矿产资源,如果能实现商业化开采将成为解决能源危机的潜在途径。对矿物进行开采的前提是将采矿设备安全、精准地布放在指定地点,目前提出分离式和组合式2种布放方案,但二者优劣还未可知。基于集中质量法分别建立分离式和组合式深海采矿系统布放模型,根据矿物属性设置1500、3000和4500 m水深3种工况,对2种布放方式进行对比研究。结果表明:1)分离式布放能更好地控制采矿设备位移精度,与组合式布放相比,采矿车精度可平均提高9.92%,中继舱可平均提高11.38%,组合式扬矿管底端弯矩明显大于分离式,平均为分离式的3.5倍,若对布放精度要求较高可优先考虑分离式布放;2)分离式布放遭遇复杂海况时软管和布放缆易发生绞缠,最大绞缠力可达20.91 kN,可能引起管线磨损、破断,因此海况较为复杂时可优先考虑组合式布放。

关键词：深海采矿布放系统分离式组合式集中质量法