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基于频域和时域振动模型的轨道交通桥梁噪声预测对比分析

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振动工程学报 2018年第3期31卷 427-433页

作者：宋晓东石宇李奇东南大学桥梁与隧道工程系江苏南京210096 同济大学桥梁与隧道工程系上海200092

分别采用基于模态叠加法的时域车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和基于移动粗糙度激励的频域耦合振动模型对某U型梁桥的动力响应进行仿真分析,对两种数值方法计算获得的轮轨力和桥梁振动加速度进行对比。然后分别结合2.5维声学边界元和三维... 详细信息

分别采用基于模态叠加法的时域车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和基于移动粗糙度激励的频域耦合振动模型对某U型梁桥的动力响应进行仿真分析,对两种数值方法计算获得的轮轨力和桥梁振动加速度进行对比。然后分别结合2.5维声学边界元和三维声学边界元对两种振动模型的辐射噪声进行预测,并对比了两种模型获得的桥梁噪声频谱和空间分布规律。研究表明,两种模型获得的轮轨力基本相同,且峰值频率一致;考虑多车轮激励效应的频域振动模型和时域模型获得的桥梁振动加速度频谱较为吻合;基于两种振动模型预测的桥梁噪声频谱和声压空间分布吻合较好。

关键词：噪声预测轨道交通车辆-轨道-桥梁耦合系统辐射噪声

基于卷积神经网络的桥梁裂缝两阶段识别算法研究

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工程力学 2025年

作者：冯昊龙刘宇飞刘晓刚刘诚清华大学土木工程系北京科技大学土木与资源工程学院土木工程系中路高科交通检测检验认证有限公司

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像... 详细信息

为解决桥梁裂缝智能识别场景下桥梁表面图像条件复杂、对智能识别算法的识别效果产生严重干扰的问题，提出了“分类筛选-裂缝识别”的两阶段桥梁裂缝识别算法。根据桥检实拍图像的图像特征调整MobilenetV3的网络结构，构建桥梁表面图像的筛选分类模型，实现对背景图像、干扰图像及低质量图像的自动筛除；通过迁移学习方法训练框-网格融合式裂缝识别模型，实现裂缝识别与定位，为进一步的裂缝精细分割、裂缝测量提供条件。算法开发过程中构建了包含5000张图像的图像分类数据集、包含6400张图像的裂缝识别数据集；最终得到的图像分类最高准确率为97.9%，裂缝网格识别最高准确率为65.6%。结果表明：基于本文提出的桥梁裂缝智能检测方法可实现桥梁裂缝的高效率、自动化检测，算法具有较强的抗干扰能力。

关键词：桥梁与隧道工程裂缝识别算法算法研究深度学习两阶段识别算法卷积神经网络

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CFRP与钢组合斜拉索斜拉桥方案研究

哈尔滨工业大学学报 2011年第4期43卷 120-125页

作者：熊文肖汝诚东南大学交通学院桥梁工程系桥梁与隧道工程研究所南京210096 同济大学桥梁工程系上海200092

针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补... 详细信息

针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构造和全桥研究可以得出:与全钢斜拉索斜拉桥相比,该组合斜拉索斜拉桥垂度效应小,自重轻;而与全CFRP斜拉索斜拉桥相比,其整体刚度大,价格便宜.从理论上证明了这种组合斜拉索的力学优势和替代传统钢斜拉索或全CFRP斜拉索应用在斜拉桥上的可行性.

关键词：斜拉桥组合斜拉索 CFRP斜拉索设计方法可行性研究

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某梁桥正截面加固简介及计算方法探讨

工业建筑 2004年第Z1期34卷 316-320页

作者：胡伟岸徐文平东南大学桥梁与隧道工程系南京210096

介绍使用CFRP对某装配式钢筋混凝土简支T梁桥进行正截面抗弯加固.指出目前计算CFRP用量的方法所存在的问题,提出改进的计算方法,并通过验算说明该方法适用于恒载较小而活载较大的钢筋混凝土桥梁加固计算.

关键词： CFRP 桥梁加固计算方法

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多跨简支梁桥低频噪声预测及空间分布研究

工程力学 2017年第3期34卷 22-28页

作者：宋晓东李奇吴定俊东南大学桥梁工程系南京210096 同济大学桥梁工程系上海200092

现有的桥梁噪声预测方法大多仅考虑一跨桥梁的噪声辐射而忽略了相邻跨桥梁的影响。提出了预测多跨桥梁低频噪声的方法:首先,通过车辆-轨道-桥梁动力相互作用分析计算了列车通过多跨桥时的桥梁响应;然后,采用2.5维边界元方法获得多跨桥... 详细信息

现有的桥梁噪声预测方法大多仅考虑一跨桥梁的噪声辐射而忽略了相邻跨桥梁的影响。提出了预测多跨桥梁低频噪声的方法:首先,通过车辆-轨道-桥梁动力相互作用分析计算了列车通过多跨桥时的桥梁响应;然后,采用2.5维边界元方法获得多跨桥梁的声模态传递向量;最后结合桥梁动力响应和声模态传递向量求得多跨桥梁的总辐射噪声。以某轨道交通U梁为研究对象,对比了采用多跨桥梁模型、单跨桥梁模型的计算声压结果的异同,并与实测值进行比较,明确了在预测远场噪声时必须采用多跨桥梁计算模型。研究表明,多跨桥梁的辐射噪声沿桥梁纵向分布较为均匀,在现场实测时可选取任意横断面位置进行噪声测试。

关键词：轨道交通多跨桥梁低频噪声远场噪声 2.5维方法

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波形钢腹板预弯槽形梁的应力分析与试验研究

桥梁建设 2013年第5期43卷 42-48页

作者：黄侨陈卓异荣学亮马文刚东南大学桥梁与隧道工程研究所江苏南京210096

为研究波形钢腹板预弯槽形梁的一期混凝土的有效预压应力和结构的抗裂性,在试验室现场制作了2片缩尺试验梁,通过静力试验测试了试验梁的应力和变形,并采用ABAQUS有限元通用软件建立试验梁整体模型,对试验梁的受力过程和状态进行数值模... 详细信息

为研究波形钢腹板预弯槽形梁的一期混凝土的有效预压应力和结构的抗裂性,在试验室现场制作了2片缩尺试验梁,通过静力试验测试了试验梁的应力和变形,并采用ABAQUS有限元通用软件建立试验梁整体模型,对试验梁的受力过程和状态进行数值模拟分析。结果表明:钢梁反弹能够有效地对一期混凝土施加预压应力;试验梁一期混凝土下缘混凝土的徐变、收缩应力损失较小;开裂荷载的理论值略大于实测值,但仍具有较好的计算精度。

关键词：预弯梁槽形梁波形钢腹板静力试验有限元法应力分析

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基于细-宏观数据交互的桥梁水毁数值仿真

中国公路学报 2022年第9期35卷 257-268页

作者：熊文张嵘钊石惠铎东南大学桥梁工程系江苏南京211189

为精细化探究桥梁水毁倒塌机理,基于计算流体力学与泥沙动力学数值仿真,得到桥梁冲刷形态演变与波流力时程数据,构建桥梁水毁全过程的连续倒塌数值模型;通过开发细-宏观数据交互接口,将冲刷所致边界条件改变与波流力对桥梁结构作用效应... 详细信息

为精细化探究桥梁水毁倒塌机理,基于计算流体力学与泥沙动力学数值仿真,得到桥梁冲刷形态演变与波流力时程数据,构建桥梁水毁全过程的连续倒塌数值模型;通过开发细-宏观数据交互接口,将冲刷所致边界条件改变与波流力对桥梁结构作用效应实时传递至结构域桥梁连续倒塌数值模型,高精度连续仿真冲刷发展与波流力作用下桥梁水毁全程力学响应与结构形态演化;最后,通过河源东江大桥倒塌案例分析,验证该仿真方法与数据交互接口的正确性和有效性。结果表明:河源东江大桥连续倒塌可能由冲刷掏空基础后倾斜、拱脚薄弱节点失效以及非制动墩承受不平衡水平推力所致;所提出的仿真方法可实现冲刷仿真、波流力计算与结构倒塌分析的同步交互实施,可为从水文源头探究桥梁水毁失效机理与倒塌模式提供精准高效的分析工具,为桥梁抗水设计、评估以及未来规范修订提供理论基础与技术手段。

关键词：桥梁工程桥梁水毁数值仿真连续倒塌数据交互失效模式

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桥梁水毁研究综述

中国公路学报 2021年第11期34卷 10-28页

作者：熊文蔡春声张嵘钊东南大学桥梁工程系江苏南京211189

近年来,桥梁水毁日益频发,已成为桥梁倒塌失效的首要因素。从冲刷、洪水2类最主要的水文因素出发,充分结合历史数据,分析并对比其对桥梁水毁的影响程度与规律;并按2类水文因素所对应的不同桥梁倒塌失效模式,对桥梁水毁现有的研究工作和... 详细信息

近年来,桥梁水毁日益频发,已成为桥梁倒塌失效的首要因素。从冲刷、洪水2类最主要的水文因素出发,充分结合历史数据,分析并对比其对桥梁水毁的影响程度与规律;并按2类水文因素所对应的不同桥梁倒塌失效模式,对桥梁水毁现有的研究工作和方法进行总结归纳;最后,聚焦实桥应用,对现有桥梁水毁监测和诊治手段进行全面梳理。综述可得以下结论:(1)冲刷是导致桥梁水毁的最主要因素,所致失效桥型以桁架桥、梁桥、拱桥为主,桥梁服役时间、结构安全状态、年平均径流量均与桥梁所受冲刷程度存在较强相关性;(2)冲刷坑空间形态数值仿真与试验结果仍有一定差距,其泥沙模型缺少考虑床沙级配的影响,经验公式法尚需突破计算维度的局限性,完善考虑时间因素和黏性土的冲刷深度预测;(3)现阶段洪水波流竖向升力计算公式较少考虑脉动压力,浪荷载水槽试验尚未完全探明波浪特性与作用力间的联系,桥梁可靠度研究多见以冲刷为主的多灾害下联合效应计算,仍缺少波流、浪力作用与地震动水作用等其他灾害联合作用的深入探讨;(4)桥梁抗水目前仍局限于流场与结构域的独立研究,未见不同水文因素下基于结构域-流场多场耦合的桥梁失效模式分析;(5)雷达、声波以及潜水员水下检测是现阶段桥梁冲刷主流监测方式,桥梁冲刷动力识别适用于复杂环境下大规模、区域性桥梁检测,但仍有待进一步的应用研究,而既有桥梁水毁诊治手段在具体实施时需因地制宜,避免反而加剧水文病害。

关键词：桥梁工程桥梁水毁综述冲刷洪水

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轨道交通混凝土桥梁中低频噪声预测方法

铁道学报 2018年第3期40卷 126-131页

作者：宋晓东李奇吴定俊东南大学桥梁工程系江苏南京210096 同济大学桥梁工程系上海200092

提出预测轨道交通桥梁和钢轨中低频噪声的精细化模型:首先,建立3D桥梁和钢轨有限元模型;然后,结合3D车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和2.5D声学无限元模型计算列车通过时的桥梁噪声和钢轨噪声。以上海轨道交通某混凝土U梁为研究对象,对桥梁... 详细信息

提出预测轨道交通桥梁和钢轨中低频噪声的精细化模型:首先,建立3D桥梁和钢轨有限元模型;然后,结合3D车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和2.5D声学无限元模型计算列车通过时的桥梁噪声和钢轨噪声。以上海轨道交通某混凝土U梁为研究对象,对桥梁辐射噪声和钢轨辐射噪声的频谱特性和空间分布规律进行了研究,并通过实测对比验证数值计算方法的精度。研究表明:桥梁结构噪声主要在U梁下方的空间起主导作用,而钢轨噪声在U梁上方的贡献更大;在距离轨道交通中心线20m处,两者的声压值基本相当,在噪声预测时桥梁噪声与钢轨噪声的贡献均需考虑。

关键词：轨道交通中低频桥梁噪声钢轨噪声