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大跨度施工猫道抗风稳定及风振舒适性研究
| 论文题名： | 大跨度施工猫道抗风稳定及风振舒适性研究 |
| 关键词： | 大跨猫道;悬索桥;风荷载作用;抗风稳定性;抖振响应 |
| 摘要： | 随着经济社会的飞速发展及各项技术的不断成熟进步，悬索桥的设计与建造正向超大跨度方向发展。与此同时，悬索桥施工过程中的重要临时结构—施工猫道也越来越轻盈，跨度越来越大。在大跨轻盈结构中，风荷载作用下的静力稳定及动力响应问题是重要的研究对象。由于悬索桥上部结构施工属高空作业，猫道所受风荷载较大，另外猫道作为整个悬索桥上部结构的施工平台，使用周期比较长，风对猫道的影响比较明显。为了保证施工猫道的抗风稳定性和施工安全，为施工人员提供一个舒适的操作平台，对大跨施工猫道进行抗风稳定及施工舒适性评价可以为以后超大跨径悬索桥施工猫道的相关研究提供依据和借鉴。 本文利用西南交通大学工业风洞实验室，以某大跨悬索桥施工猫道作为研究对象，测试了其在均匀流条件下的三分力系数;初始位移激励下，猫道竖弯和扭转两自由度耦合振动，结合利用最小二乘复指数方法（简称LSCE法）识别出猫道的颤振导数;通过大型有限元分析软件ANSYS编制相关命令流，利用猫道节段模型静力三分力试验结果，对猫道进行了非线性抗风静力稳定性分析;结合识别出的颤振导数，利用MATLAB软件计算分析猫道在脉动风作用下的抖振响应，得到猫道抖振动力响应的相关特点;参考英国相关标准对施工猫道进行施工舒适性评价。 研究结果表明，该悬索桥猫道静风稳定性满足设计要求，且竖向、横向位移较大的位置均出现在中跨猫道，扭转角较大值虽然也出现在中跨猫道，但因横向通道的影响并不是中跨猫道1/2跨位置处，而是在文中标记的HT3和HT4之间的小跨跨中(ZX2);施工阶段常遇风速和设计风速下的猫道抖振响应竖向位移及扭转角RMS值最大处位于中跨1/4处，横向位移RMS值最大处位于中跨1/2处，而竖、横向加速度RMS值最大处在施工常遇风速下位于中跨1/2处，在设计风速下位于中跨1/4处;在可施工风速情况下，参考英国相关标准，猫道竖向与横向昼间振动剂量未超限，夜间振动剂量超限，即猫道昼间施工舒适性可以满足要求，夜间则不能完全满足。故建议夜间风速较大时不进行长时间施工。 |
| 作者： | 裴建家 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 马存明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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