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大跨度公铁两用悬索桥静风稳定性研究
| 论文题名： | 大跨度公铁两用悬索桥静风稳定性研究 |
| 关键词： | 公铁两用悬索桥;ANSYS二次开发;静风稳定性;临界风速;非线性有限元法 |
| 摘要： | 随着国家经济的快速发展，人们对交通的需求日益迫切，大跨度公铁两用悬索桥作为跨海峡超级工程中的可选方案而受到重视。悬索桥跨径越大，在风的作用下，其静、动力响应越明显。风洞试验研究表明，大跨径桥梁在风荷载作用下的静力失稳有可能先于动力失稳。因此，有必要对大跨度公铁两用悬索桥在静风荷载作用下的静力稳定性能进行研究。 本文以某跨海峡大跨度公铁两用悬索桥为工程背景，首先，在考虑了静风荷载非线性和结构几何非线性因素的基础上，利用ANSYS的APDL编写了分析结构静风稳定性能的命令流程序，通过算例验证了程序计算结果的稳定性与准确性;其次，对该公铁两用悬索桥在静风荷载作用下的静力响应进行了全过程分析，总结了静风失稳的特点，并对初始风攻角和三分力系数分量对大跨度公铁两用悬索桥在静风荷载作用下的失效模式和静风失稳临界风速的影响作了对比分析;接下来对线性空气静力失稳理论和非线性空气静力失稳理论计算静风失稳临界风速的差异作了对比分析，并初步讨论了材料非线性对大跨度公铁两用悬索桥静风稳定性能的影响，总结了大跨度公铁两用悬索桥发生静风失稳的机理;最后，结合该桥分析了不同铁路桥面系和主跨矢跨比对静风失稳临界风速的影响，同时分析了加劲梁采用逐段刚接法架设过程中的静风稳定性能。 研究表明:只有在全面考虑静风荷载非线性、结构几何及材料非线性的基础上，才能对大跨度公铁两用悬索桥的静风稳定性能作出合理评价;大跨度公铁两用悬索桥空气静力失稳是静风荷载与结构相互作用下的结果，当结构抗力增量小于静风荷载增量时，结构进入失稳状态。事实证明，采用ANSYS的APDL编写命令流程序来分析大跨度公铁两用悬索桥的静风稳定性能具有效率高，计算速度快等特点，表明采用该方法来解决实际工程中的复杂特殊问题是可行且有实际意义的。 |
| 作者： | 戴礼勇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 沈锐利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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