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大跨度公路斜拉桥风致抖振时域分析
| 论文题名： | 大跨度公路斜拉桥风致抖振时域分析 |
| 关键词： | 公路斜拉桥;脉动风场;气动导纳;时域分析;抖振响应 |
| 摘要： | 随着设计理论的发展、建筑材料及施工技术的进步，现代大跨度斜拉桥正朝着超大跨、极轻柔的方向发展，其风致振动问题日益凸显。在风致振动中，抖振对桥梁的施工安全、运营阶段行车安全性和舒适度以及构件疲劳等方面的影响不容忽视。因此，对大跨度斜拉桥进行抖振响应分析是必要的。目前，对桥梁结构进行抖振分析的方法分频域法和时域法两种。两种方法各有优势，其中，时域法因能模拟结构振动响应的时间历程，同时反映结构的几何和气动非线性而得以广泛应用。 本文以某大跨度公路斜拉桥为工程实例，对该桥的成桥状态和典型施工状态(最大双悬臂和最大单悬臂)分别进行了线性抖振时域分析。 论文主要工作包括以下几个方面： 1、考虑大跨度斜拉桥的结构形式特点，结合脉动风的自然特性，对斜拉桥三维脉动风场进行合理简化并编制相应的模拟程序，实现对大跨度斜拉桥三维脉动风场的模拟。 2、介绍了桥梁结构动力特性分析的有限元法，运用大型通用有限元分析软件ANSYS，建立该公路斜拉桥的空间有限元模型，进行桥梁结构的动力特性分析，并为抖振时域计算提供模型基础。 3、对该桥的静风响应进行了计算分析。根据Scanlan的准定常气动力理论计算抖振力并加载到有限元模型上进行桥梁结构的抖振响应分析；在抖振分析时，采用Liepmann提出的平板气动导纳函数来考虑气动导纳的影响，通过ANSYS中的Matrix27号单元输入单元气动阻尼矩阵和刚度矩阵来考虑自激力的影响。此外，还考虑了风攻角及风速对斜拉桥成桥态抖振响应的影响。 4、总结了本文所做的研究工作和成果，给出了研究中得到的一些结论，并提出了做进一步研究时有待解决的问题。 |
| 作者： | 任建丹 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 郑史雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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