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大跨度斜拉桥抗风性能分析与试验研究
| 论文题名： | 大跨度斜拉桥抗风性能分析与试验研究 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥;自振特性;静风响应;颤振稳定性;风洞试验;数值模拟 |
| 摘要： | 斜拉桥以其跨越能力大、桥型优美以及良好的经济性等优点得到了迅速的发展。近些年来，斜拉桥的跨度越来越大，结构的刚度和阻尼逐渐减小，结构的抗风稳定问题日益突出。本文以某不对称独塔钢箱梁斜拉桥为工程背景，对斜拉桥的抗风性能进行理论分析和试验研究。 本文从斜拉桥的自振特性、气动参数识别、静风响应、颤振稳定性等方面展开研究，主要工作如下: (1)通过建立三维有限元空间计算模型，对斜拉桥进行了自振特性分析。计算了模型的自振特性，得到桥梁结构的模态和自振频率，为开展主梁节段模型风洞试验及桥梁抗风性能分析提供必要的参数。 (2)完成了主梁节段模型测振试验。由试验测出了颤振临界风速，评价了桥梁的颤振稳定性，桥梁在±3°和0°初始攻角下的颤振临界风速均高于颤振检验风速。 (3)利用数值风洞技术，采用改进的k-ε模型数值模拟计算了主梁的气动三分力系数，并采用强迫振动数值模拟方法识别了主梁的颤振导数，为计算自激力和颤振分析提供参数。对桥梁的进行了静风响应计算，分析了桥梁在不同风攻角下的响应。 (4)对斜拉桥进行了二自由度耦合颤振分析。通过matlab语言编程实现了二维耦合颤振理论计算颤振临界风速的算法，利用数值模拟识别的颤振导数分析了桥梁的颤振临界状态，与测振试验结果相符。 |
| 作者： | 朱爱东 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 许福友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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