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基于CEEMD和统计参数的斜拉桥损伤识别方法研究
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作者 刘杰 丁雪 +2 位作者 刘庆宽 王海龙 卜建清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期326-336,共11页
为解决仅使用互补集成经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)方法的斜拉桥信号分解存在含噪固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量且不能进行损伤定量的问题,提出了一种基于CEEMD与统计参... 为解决仅使用互补集成经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)方法的斜拉桥信号分解存在含噪固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量且不能进行损伤定量的问题,提出了一种基于CEEMD与统计参数方法相结合的斜拉桥损伤识别方法。该方法基于CEEMD方法对斜拉桥动力响应信号进行自适应性分解,确定适用的白噪声幅值标准差并推导CEEMD方法的集成次数,得到各阶IMF分量;采用欧氏距离对分解的IMF分量进行谱系聚类分析以避免模态混叠现象;采用峰度统计参数的有效权重峰度指标方法滤除含噪IMF分量,提取有效IMF分量并重构为有效IMF分量和;利用变异系数统计参数、二阶中心差分法和泰勒展开式推导损伤定位指标,根据四阶统计矩峰度统计参数推导损伤定量指标。用所提方法对某斜拉桥进行损伤识别研究,结果表明:仿真分析的损伤定位识别精度为100%,损伤定量最大误差为1.80%;在高斯白噪声干扰下,损伤定位不受影响,损伤定量最大误差为1.88%;进行实桥的损伤识别,结果表明实桥主梁无损伤。 展开更多
关键词 斜拉桥 损伤识别方法 互补集成经验模态分解(CEEMD) 统计参数 损伤定量 噪声干扰
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主余震作用下摇摆-自复位桥墩抗震性能分析
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作者 郝冀民 卜建清 +1 位作者 郭至博 郭少聪 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期197-208,共12页
为探究摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩在主余震作用下的抗震性能,基于OpenSees建立RSC桥墩与普通现浇钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型,对比分析了两种桥墩分别在主震和主余震作用下的墩底弯矩-曲率、最大墩顶位移和残余位... 为探究摇摆-自复位(rocking self-centering,RSC)桥墩在主余震作用下的抗震性能,基于OpenSees建立RSC桥墩与普通现浇钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型,对比分析了两种桥墩分别在主震和主余震作用下的墩底弯矩-曲率、最大墩顶位移和残余位移,并采用增量动力分析法和Park-Ang损伤指标评估了其损伤状态。结果表明:在0.6 g主余震作用下,RSC桥墩的墩底截面最大曲率为普通现浇钢筋混凝土桥墩的2.84%~10.04%,墩底截面最大弯矩随着耗能钢筋配筋率的增大而减小;当地震强度为0.4~0.6 g时,余震会使RSC桥墩的最大墩顶位移增大1.65%~8.36%;余震对RSC桥墩残余位移的影响不明显;在主震过后处于中等损伤或严重损伤的RSC桥墩,需要考虑余震对其的附加损伤,当地震强度大于0.5 g时,余震对RSC桥墩的损伤增量会随着耗能钢筋配筋率增大而增大。 展开更多
关键词 桥墩抗震 摇摆-自复位桥墩 主余震 耗能钢筋配筋率 损伤指标
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汽车对桥梁冲击作用分析 被引量:37
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作者 卜建清 娄国充 罗韶湘 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期52-55,64,共5页
为了分析汽车桥梁系统参数变化对动力放大系数的影响规律,将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,将汽车等效为两自由度五参数模型,在状态空间求解车桥耦合振动方程得到系统的动力响应,定义了由垂向挠度和弯矩表示的动力放大系数。在数值模拟中... 为了分析汽车桥梁系统参数变化对动力放大系数的影响规律,将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,将汽车等效为两自由度五参数模型,在状态空间求解车桥耦合振动方程得到系统的动力响应,定义了由垂向挠度和弯矩表示的动力放大系数。在数值模拟中研究了桥上路面不平顺、桥梁损伤、汽车参数和汽车速度对冲击系数的影响。 展开更多
关键词 车-桥系统 动力响应 动力放大系数 冲击影响
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由车激响应识别桥梁损伤的灵敏度方法 被引量:13
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作者 卜建清 王树栋 罗韶湘 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期80-84,共5页
提出了由过桥汽车激励所产生的动力响应识别桥梁损伤的灵敏度方法。将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,汽车等效为两自由度五参数模型,用桥梁损伤因子定义单元抗弯刚度的减小(即损伤的程度)。由损伤因子零向量的假设开始,桥梁损伤可以根据... 提出了由过桥汽车激励所产生的动力响应识别桥梁损伤的灵敏度方法。将桥梁等效为等长的欧拉梁单元,汽车等效为两自由度五参数模型,用桥梁损伤因子定义单元抗弯刚度的减小(即损伤的程度)。由损伤因子零向量的假设开始,桥梁损伤可以根据最小二乘法和正则化方法用测试得到的桥梁动力响应识别得到,在数值模拟中考虑了测试误差和路面不平顺的影响。算例表明,提出的识别方法理论正确,识别得到的结果可信,可以有效地、方便地识别桥梁的损伤。 展开更多
关键词 损伤识别 灵敏度分析 车-桥系统 最小二乘法 正则化 动力响应
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桩基主动托换技术进展 被引量:38
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作者 卜建清 孙宁 柯在田 《铁道建筑》 北大核心 2009年第4期73-77,共5页
首先对桩基托换技术进行了简要的说明,然后综述了桩基主动托换技术取得的研究成果(包括理论研究、试验研究、模拟计算、施工工艺),最后分析了急需进一步研究的十个问题。
关键词 桩基托换 托换结构 模拟计算 施工 监测
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冻融及细粒含量对粗粒土力学性质影响的试验研究 被引量:39
6
作者 卜建清 王天亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期608-614,共7页
以粗粒土填料在冻土地区铁路路基中的应用和推广为研究背景,针对冻融作用及细粒含量对粗粒土填筑路基稳定性的影响,通过室内三轴试验深入研究和分析了冻融次数、细粒含量以及围压对粗粒土试样强度特性的影响规律。研究结果表明,随着细... 以粗粒土填料在冻土地区铁路路基中的应用和推广为研究背景,针对冻融作用及细粒含量对粗粒土填筑路基稳定性的影响,通过室内三轴试验深入研究和分析了冻融次数、细粒含量以及围压对粗粒土试样强度特性的影响规律。研究结果表明,随着细粒含量的增加,粗粒土的应力应变曲线由冻融前的应变软化现象过渡到冻融后的应变硬化现象;同时,随着细粒含量的增加,未经历冻融时,细粒土的黏结性有效地提高了粗粒土的剪切强度,而经历冻融后,细粒土的冻胀性反而削弱了粗粒土的剪切强度;粗粒土的剪切强度和抗剪强度指标随冻融次数的增加而减小并在经历6次冻融后达到稳定状态;围压的"围箍"作用有效地提高了粗粒土的抗剪强度;通过讨论和分析,建议冻土区铁路路基粗粒土填料的合理细粒含量为5%,并将粗粒土填料经历6次冻融后的力学指标作为工程设计值。 展开更多
关键词 粗粒土 冻融循环 细粒含量 应力–应变关系 抗剪强度指标
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减小铁路振动与噪声影响的方法 被引量:17
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作者 卜建清 高勇利 袁向荣 《铁道工程学报》 EI 2001年第3期42-47,共6页
在分析了铁路振动与噪声及其传播规律的基础上 ,列出了减小铁路振动与噪声影响的方法。
关键词 铁路 振动 噪声 影响
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基于广义正交函数和正则化的移动荷载识别法 被引量:9
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作者 卜建清 罗韶湘 朱信群 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2005年第1期36-39,共4页
为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明... 为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明,该方法用于识别桥上移动荷载是有效的。 展开更多
关键词 移动荷载 有限元方法 广义正交函数 正则化技巧 识别 响应
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铁路桥梁横向振幅超限的原因及加固减振方法探讨 被引量:10
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作者 卜建清 娄国充 罗永会 《铁道工程学报》 EI 2000年第1期45-48,共4页
铁路提速 ,导致部分铁路桥梁横向振幅超限 ,本文分析了铁路桥梁横向振幅超限的原因 。
关键词 超限 横向振幅 铁路桥 加固 减振
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PRC简支梁桥有效预应力识别的BP神经网络方法 被引量:5
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作者 卜建清 王海云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期154-159,共6页
为了识别直线偏心预应力作用下PRC简支梁桥的有效预应力,提出一种基于简支梁桥模态频率和动力响应的BP神经网络方法。建立车-桥耦合振动模型,由MATLAB编程计算不同预应力水平对应的PRC简支梁的模态频率和动力响应,利用计算得到的模态频... 为了识别直线偏心预应力作用下PRC简支梁桥的有效预应力,提出一种基于简支梁桥模态频率和动力响应的BP神经网络方法。建立车-桥耦合振动模型,由MATLAB编程计算不同预应力水平对应的PRC简支梁的模态频率和动力响应,利用计算得到的模态频率和动力响应识别简支梁桥的有效预应力。构建3层BP网络,通过14组训练样本的训练,网络展示了良好的收敛性。仿真实验结果表明,网络表现出很强的回想记忆能力和内插能力,且对样本噪声的适应性比较强,识别结果具有较高的精度。表明该方法可以有效地、方便地识别简支梁桥的有效预应力。 展开更多
关键词 简支梁 有效预应力 识别 BP神经网络 动力响应
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钢筋混凝土简支梁不同工况下自振频率和阻尼比试验研究 被引量:3
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作者 卜建清 郭奕清 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期36-40,共5页
为了探索钢筋混凝土简支梁在不同工况下自振频率和模态阻尼比的变化规律,预制了长4.0m、跨度3.8m、横截面0.2m×0.3m的4片等截面钢筋混凝土简支梁,分别配有3根直径为12,16,20和25mm的钢筋,完成养护之后进行室内试验。根据... 为了探索钢筋混凝土简支梁在不同工况下自振频率和模态阻尼比的变化规律,预制了长4.0m、跨度3.8m、横截面0.2m×0.3m的4片等截面钢筋混凝土简支梁,分别配有3根直径为12,16,20和25mm的钢筋,完成养护之后进行室内试验。根据不同梁的承载能力情况,加载分为5~10级,各级静载在梁顶(3/4)L处持续0.5h后卸载,进行模态试验。在梁顶(5/8)L处用12磅锤击打,在梁底均匀分布7个加速度传感器测试加速度响应,采样频率为2000Hz。用DASP2003软件分析测试数据,得到各阶自振频率及其相应的模态阻尼比。结果表明:钢筋混凝土简支梁的自振频率随着荷载的增加而减小,规律非常明显,但模态阻尼比则没有规律性的变化。 展开更多
关键词 钢筋混凝土简支梁 频率 阻尼 刚度 试验
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过桥汽车振动响应影响因素分析 被引量:2
12
作者 卜建清 杜建刚 李向国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期119-124,共6页
为了分析汽车-桥梁系统参数变化对过桥汽车振动响应的影响规律,将桥梁等效为正交异性板,将汽车等效为7自由度39参数三维模型,用Newmark方法求解车桥耦合振动方程得到汽车各自由度的动力响应。在数值模拟中研究了桥上路面不平顺、桥梁损... 为了分析汽车-桥梁系统参数变化对过桥汽车振动响应的影响规律,将桥梁等效为正交异性板,将汽车等效为7自由度39参数三维模型,用Newmark方法求解车桥耦合振动方程得到汽车各自由度的动力响应。在数值模拟中研究了桥上路面不平顺、桥梁损伤、汽车参数和汽车行驶速度变化对汽车振动响应的影响规律。 展开更多
关键词 车-桥系统 不平顺 损伤 动力响应
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津滨轻轨桥墩主动托换体系时变过程分析 被引量:2
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作者 卜建清 孙宁 郭奕清 《铁道标准设计》 北大核心 2009年第5期25-28,共4页
结合天津津滨轻轨桥墩托换工程的施工过程,分析了托换体系的"时变"行为及其对托换结构、轻轨桥梁以及轻轨车辆运营安全的影响,并介绍施工中为应对结构体系的"时变"行为而采取的主动措施。
关键词 津滨轻轨 桥墩 结构体系 主动托换 时变过程
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预应力损失对大跨度PC连续梁桥挠度的影响 被引量:17
14
作者 卜建清 崔金灿 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2014年第7期57-61,共5页
研究目的:近年来国内外多座大跨度预应力混凝土连续梁桥在通车一段时间后主跨跨中出现较大的挠度,不但影响了过桥车辆的舒适性和安全性,而且威胁着桥梁的安全,缩短了桥梁的使用寿命。本研究旨在分析预应力损失对大跨度连续梁桥长期挠度... 研究目的:近年来国内外多座大跨度预应力混凝土连续梁桥在通车一段时间后主跨跨中出现较大的挠度,不但影响了过桥车辆的舒适性和安全性,而且威胁着桥梁的安全,缩短了桥梁的使用寿命。本研究旨在分析预应力损失对大跨度连续梁桥长期挠度的影响规律,为采取有效的设计、施工及加固等措施抑制大跨度预应力混凝土连续梁桥跨中持续下挠提供理论依据。研究结论:(1)大跨预应力混凝土连续梁桥挠度是长期增长的,增长速率不确定,其跨中挠度随跨径的增大而增大,增长率与跨径的大小、预应力损失程度都有着密切关系,且桥梁跨度越大,主跨跨中挠度受预应力损失影响越明显;(2)桥梁顶板纵向预应力损失比底板纵向预应力损失对跨中挠度的影响显著;(3)混凝土收缩徐变及由其引起的预应力损失是引起大跨PC连续梁桥跨中下挠的主要原因;(4)该研究成果可应用于大跨度预应力混凝土连续梁桥优化设计。 展开更多
关键词 大跨度预应力混凝土连续梁桥 预应力损失 收缩 徐变 长期挠度
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由状态变量识别板梁桥上移动荷载 被引量:1
15
作者 卜建清 罗韶湘 朱信群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期1-5,13,共6页
将板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为等间距常速度在正交异性板上移动的一组荷载。根据弹性板理论、HALMITON'S原理和模态叠加原理,得到了系统状态方程,并基于规则化技巧推导了状态空间移动荷载识别方法。数值模拟和试验结果表明,... 将板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为等间距常速度在正交异性板上移动的一组荷载。根据弹性板理论、HALMITON'S原理和模态叠加原理,得到了系统状态方程,并基于规则化技巧推导了状态空间移动荷载识别方法。数值模拟和试验结果表明,该方法用挠度或应变识别车辆的轴重和轮载都是有效、可行的。 展开更多
关键词 板梁桥 移动荷载 正交异性板 状态空间 荷载识别
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板梁桥振动响应求解方法的比较 被引量:1
16
作者 卜建清 罗韶湘 朱信群 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期5-8,共4页
把板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为在正交异性板上移动的1组荷载。根据Halmiton's原理和模态叠加原理,得到系统状态方程。用3种方法求解状态方程得到板梁桥的振动响应,并与卷积积分方法得到的结果进行比较,相对误差都小于8%,表明... 把板梁桥等效为正交异性板,车辆等效为在正交异性板上移动的1组荷载。根据Halmiton's原理和模态叠加原理,得到系统状态方程。用3种方法求解状态方程得到板梁桥的振动响应,并与卷积积分方法得到的结果进行比较,相对误差都小于8%,表明3种方法计算板梁桥的响应是有效且省时的。 展开更多
关键词 板梁桥 正交异性板 移动荷载 振动响应 数值模拟
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数据无线传输技术在津滨轻轨桥墩托换中的应用 被引量:1
17
作者 卜建清 孙宁 郭奕清 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2009年第11期94-99,共6页
研究目的:在津滨轻轨桥墩托换施工过程中,轻轨列车不能停运,轻轨桥梁也无法加固,采用数据无线传输技术对被托换桥墩墩顶高程等内容进行实时监测,以确保轻轨列车运营安全和施工质量。研究结论:数据无线传输技术在津滨轻轨桥墩托换工程中... 研究目的:在津滨轻轨桥墩托换施工过程中,轻轨列车不能停运,轻轨桥梁也无法加固,采用数据无线传输技术对被托换桥墩墩顶高程等内容进行实时监测,以确保轻轨列车运营安全和施工质量。研究结论:数据无线传输技术在津滨轻轨桥墩托换工程中,监测贯穿施工全过程,信息及时,数据准确,可实现实时数据采集与显示,为各个施工工序的正常进行提供了决策依据。数据无线传输技术比有线传输优势明显,可运用到其它工程施工监测或长期健康监测中。 展开更多
关键词 桥墩主动托换 数据无线传输 实时监测
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基于动力响应的结构动力修改方法 被引量:1
18
作者 卜建清 满洪高 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第a03期812-817,共6页
当结构受外激力作用其动力响应超过规范要求时,用傅立叶变换分析结构动力响应,建立了领域振动方程和灵敏度分析方程,确定合适的修改参数,由超过规范要求的动力响应部分识别结构设计参数改变量,使得修改后的结构动力响应能够满足规... 当结构受外激力作用其动力响应超过规范要求时,用傅立叶变换分析结构动力响应,建立了领域振动方程和灵敏度分析方程,确定合适的修改参数,由超过规范要求的动力响应部分识别结构设计参数改变量,使得修改后的结构动力响应能够满足规范要求。 展开更多
关键词 动力响应 设计参数 灵敏度分析 结构动力修改
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关于城市可持续发展策略的思考 被引量:1
19
作者 卜建清 陈西动 方纳新 《石家庄铁道学院学报》 2001年第2期28-30,共3页
对当前城市发展中存在的问题和城市可持续发展的内涵进行了分析 ,提出城市可持续发展策略。
关键词 可持续发展策略 城市 资源 内涵
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基于桥梁动力响应的车-桥接触力识别方法 被引量:1
20
作者 卜建清 刘宪福 《石家庄铁道学院学报》 2006年第4期1-5,共5页
将桥梁划分为欧拉梁单元建立桥梁的振动方程,基于拉格拉日原理建立汽车的振动方程,根据接触点处的接触力将汽车和桥梁系统耦合在一起。求解汽车-桥梁系统耦合方程得到桥梁节点动力响应,由广义正交函数和模态叠加原理确定模态响应及其导... 将桥梁划分为欧拉梁单元建立桥梁的振动方程,基于拉格拉日原理建立汽车的振动方程,根据接触点处的接触力将汽车和桥梁系统耦合在一起。求解汽车-桥梁系统耦合方程得到桥梁节点动力响应,由广义正交函数和模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化方法得到稳定的识别结果。数值模拟结果表明,该方法用于识别车桥接触力是有效的、可行的。 展开更多
关键词 车-桥系统 动力响应 接触力识别 广义正交函数 正则化方法
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