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高墩大跨连续刚构桥的抗风分析与研究
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥的抗风分析与研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;脉动风数值模拟;三分力系数;静阵风荷载;风致振动;抗风分析 |
| 摘要： | 近些年来，我国的桥梁建设事业蓬勃发展，连续刚构桥因其特有的优越性成为了一种很受欢迎的桥型，加之技术的不断进步，连续刚构桥朝着高墩大跨的方向不断迈进，其抗风问题日益显著，特别是在最大悬臂阶段它的整体刚度较小，风荷载对其有较为显著的影响，因此对此类连续刚构桥进行抗风分析是很有必要的，本文以电站二号大桥为依托，主要包括以下几方面的内容: (1)针对缺乏桥址处风速观测资料的情况，可利用数值模拟的方法间接获取桥址处的脉动风速。本文基于线性滤波法，通过MATLAB编制了桥址处脉动风速时程的模拟程序，对比了模拟谱与目标谱的功率谱曲线，二者拟合良好，表明在没有桥址处风速观测资料的时候，使用这种方法进行脉动风速的模拟是合理可行的。 (2)基于计算流体力学的方法，利用FLUENT软件计算在不同风攻角作用下主梁跨中截面和悬臂根部截面的三分力系数，并提取其流场特征分布图，然后分析了风攻角和截面高度对截面三分力系数的影响规律。 (3)根据《公路桥梁抗风设计规范》中的规定和建议，计算出桥址处的设计基准风速、施工阶段的设计风速、静阵风风速以及静阵风荷载。使用有限元软件ANSYS建立了电站二号大桥最大悬臂阶段和成桥阶段的有限元模型，并对这两种模型进行了动力特性分析，判断出最不利抗风阶段为最大悬臂阶段。 (4)针对最大悬臂阶段进行抗风性分析，采用三种不利的静风荷载形式分别对其进行加载，计算得到悬臂根部和墩底截面的内力，进而得知静风荷载的影响是不可忽略的;然后对最大悬臂阶段的颤振稳定性、涡激振动以及驰振稳定性进行了初步的分析计算，结果表明不会出现这几种风致振动现象，在此可以不考虑风的动力作用。 |
| 作者： | 杨玉浩 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 肖光宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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