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超大跨度分离三箱主梁桥抗风性能及气动优化研究
| 论文题名： | 超大跨度分离三箱主梁桥抗风性能及气动优化研究 |
| 关键词： | 超大跨度桥梁;气动特性;气动措施;CFD;静风稳定性能;颤振稳定性能 |
| 摘要： | 超大跨度桥梁是今后桥梁发展的一个重要方向,目前国内外超大跨桥梁建设已经开始进入蓬勃发展时期。然而,桥梁跨度的增大导致结构趋于轻柔,阻尼减小,结构自振频率较低,很容易在自然风的作用下发生破坏性振动。超大跨桥梁的抗风性能已成为设计的控制性因素,是保障安全建设和运营的关键。主梁作为桥梁受风最主要构件,其气动性能的优劣直接影响到整个桥梁的抗风性能。因此,研究具有更优气动特性的新型主梁断面对超大跨桥梁的发展具有十分重要的意义。 首先,回顾了国内外大跨桥梁主梁抗风研究现状,收集已建大跨度桥梁的主梁断面形式以及应用于已建桥梁的气动措施实例,综述了不同气动措施对主梁气动特性的影响,为下一步主梁气动特性及气动优化研究提供经验。 其次,借鉴以往用于识别桥梁颤振导数的方法,进行CFD数值模拟,识别了理想平板的颤振导数,并求得其颤振临界风速。通过对比理想平板颤振临界风速的数值解及理论解,证明该数值模拟方法可应用于不同桥梁断面的气动特性对比研究。 再次,采用CFD数值模拟方法,计算了超大跨桥梁五种主梁断面形式的气动参数,基于得到的气动参数,对各主梁断面的静风失稳临界风速以及颤振临界风速进行了求解,并对比各断面的静风稳定性能及颤振稳定性能,综合评定了各主梁断面抗风性能的优劣。 最后,针对具有较好抗风性能的分离三箱主梁,设计了六种不同气动措施,通过对比不同主梁断面的静风稳定性能和颤振稳定性能,讨论了各气动措施设置对分离三箱主梁气动特性的影响,并提出了气动措施设置方法建议,对桥梁气动优化具有指导意义。 |
| 作者： | 安伟胜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李永乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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