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三塔悬索桥颤振形态研究及全过程模拟
| 论文题名： | 三塔悬索桥颤振形态研究及全过程模拟 |
| 关键词： | 多塔悬索桥;颤振形态;致颤机理;颤振导数;全模态颤振频域算法;小波变换法;分步分析法 |
| 摘要： | 与双塔悬索桥相比，多塔悬索桥可以大幅减小主跨跨径，显著降低主缆应力和锚碇规模，因而具有优越的跨越能力和良好经济性能，在未来跨海连岛等特大跨度桥梁工程中具有广泛的应用前景。多塔悬索桥刚度降低，对风作用的敏感性增强，对其进行抗风稳定性研究具有重要理论和工程意义。本文针对马鞍山大桥全桥气弹模型风洞试验中发现的颤振形态演化现象的发生机理，主要进行了以下几方面的工作: (1)介绍了多塔悬索桥的的发展历程，回顾桥梁的风毁事故及桥梁颤振理论的发展，详细地描述了马鞍山大桥颤振形态演化现象。 (2)用Fluent软件模拟风洞试验识别润扬大桥悬索桥主梁断面的颤振导数并与试验结果进行了对比，用来检验数值方法识别颤振导数的可靠性;用“数值风洞”技术识别了马鞍山大桥悬索桥中塔断面的颤振导数，为颤振频域和时域计算作准备。 (3)用全模态颤振频域算法对仅考虑主梁自激力、仅考虑中塔自激力、仅考虑边塔自激力和考虑边中塔自激力四种情况进行计算，分析桥塔对多塔悬索桥颤振的影响;对马鞍山大桥进行颤振时域分析，验证颤振频域计算结果。 (4)运用小波变换分析了马鞍山大桥风洞试验信号，计算了试验信号的时变功率谱和瞬时相位差，反映了试验中观测到的颤振演化现象;对风洞试验中发现的两跨交替扭转振动和颤振演化现象从非线性振动和内共振角度作了讨论。 (5)用分步分析法分析了理想平板的颤振机理，将得到参数结果与复模态分析结果对比以验证分步分析法的正确性;用分步分析法对某矩形截面进行颤振机理分析，阐释了分支跳转现象;用分步分析法对马鞍山大桥主梁断面进行颤振机理分析，同样发现分支跳转，说明颤振形态演化与分支跳转的联系。 |
| 作者： | 晁成冉 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘钊;张文明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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