原文传递
大跨度悬索桥施工过程颤振精细化分析研究
| 论文题名： | 大跨度悬索桥施工过程颤振精细化分析研究 |
| 关键词： | 大跨度悬索桥;施工过程;颤振稳定性;动力特性;精细化分析 |
| 摘要： | 悬索桥是目前主跨千米以上的一种主要桥梁结构体系，结构刚度和阻尼均较小，因此对风的作用非常敏感，特别是处于施工状态的暂态结构。由于结构尚未形成最终的体系，结构刚度尤其是扭转刚度与成桥时相比明显降低，结构抗风稳定性更差，风作用下结构的变形和刚度变化以及风速的空间非均匀分布对其抗风稳定性的影响可能更加突出。为此，论文以施工状态的大跨度悬索桥为背景，对其自施工到成桥全过程的结构动力特性和颤振稳定性进行分析，揭示其变化规律，并探明结构和空气力的非线性、风速空间分布宽度和风速空间非对称分布等因素对大跨度悬索桥成桥和施工状态颤振稳定性的影响，为确保大跨度悬索桥安全顺利施工提供理论依据。 论文首先运用Midas/Civil有限元分析软件，建立润扬长江大桥三维有限元模型，并进行成桥和空缆状态的结构理想状态分析。在此基础上，分析了桥面主梁由跨中向两侧桥塔和由两侧桥塔向跨中对称拼装两种不同施工顺序下结构的施工理想状态。其次，运用相应的结构动力特性有限元程序SDCA，分析了两种主梁施工顺序下由施工至成桥全过程的结构动力特性，揭示其变化规律以及主梁施工顺序对大跨度悬索桥施工过程结构动力特性变化的影响。最后，采用考虑结构非线性、静风效应和风速空间分布等因素影响的大跨度桥梁三维非线性颤振分析程序，分析了两种主梁施工顺序下施工全过程颤振性能的演变规律，探索合理可行的桥面主梁架设顺序，并探明结构非线性、静风效应和风速空间非均匀分布等因素对施工期悬索桥颤振稳定性的影响程度及机理。 研究结果表明:(1)桥面主梁采用从两侧桥塔往跨中方向拼装的施工顺序时，结构状态变化平稳，刚度大，颤振稳定性好，尤其是主梁架设初期，是一种较理想的主梁架设顺序;(2)风作用下结构的变形和刚度变化对大跨度悬索桥施工全过程的颤振稳定性有显著的影响，必须在分析中准确考虑;(3)风速空间分布宽度对成桥及施工阶段颤振临界风速影响甚微，但风速空间非对称分布对成桥及施工阶段颤振临界风速影响较大，因此在颤振分析时需要进一步考虑风速空间非均匀分布因素。 |
| 作者： | 李旭民 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张新军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
