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原文传递大跨度悬索桥成桥状态颤振分析

论文题名：	大跨度悬索桥成桥状态颤振分析
关键词：	颤振;大跨度悬索桥;频域分析;时域分析
摘要：	颤振是一种发散性的自激振动,它的发生主要是由于振动的结构能够在流动的空气中不断吸收能量,而该能量又大于结构阻尼在振动中所耗散的能量而引起的。当今,随着悬索桥跨度的日益增大,其刚度和阻尼显著减小,因此悬索桥的颤振稳定性己经成为大跨度悬索桥设计和施工中的关键问题。　　本文以主跨为1418m的南京四桥为工程背景,在现有的颤振频域和时域分析方法的基础上,通过计算分析和风洞试验,对大跨度悬索桥颤振问题进行了研究。　　本论文的主要工作有以下几方面: 　　首先回顾了颤振的分析理论,然后基于桥梁二维颤振和三维多模态耦合颤振分析理论,运用数值编程软件编制了桥梁二维和三维颤振分析程序,并通过一个典型算例验证了程序的正确性和可靠性,之后对南京四桥成桥状态进行二维和三维颤振频域分析。　　其二,讨论了桥梁结构上的气动自激力在时域中的处理问题:利用有限元理论,把自激力的作用等效为作用在结构上的附加气动刚度矩阵和气动阻尼矩阵,实现自激力的时域化。基于有限元软件实现了桥梁颤振的时域分析,并通过一个典型算例验证了此方法的正确性和可靠性,然后结合南京四桥,对其进行成桥状态的三维颤振时域分析。　　其三,以南京四桥为工程背景,详细介绍在风洞中进行桥梁颤振试验的方法,研究该桥颤振特性并得出试验颤振临界风速,同时利用VanderPut颤振估算公式进行颤振临界风速的近似计算。继而通过采用平板颤振导数和实桥颤振导数,利用频域和时域分析方法,研究了桥梁颤振临界风速随结构阻尼比和来流风攻角变化的一般规律,探讨了颤振导数对桥梁颤振稳定性的影响,得到了一些有意义的结论。
作者：	周继
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	廖海黎
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