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大跨刚构-连续组合梁桥抖振时域分析
| 论文题名： | 大跨刚构-连续组合梁桥抖振时域分析 |
| 关键词： | 大跨度刚构-连续梁桥;风致抖振;抖振时域分析;几何非线性;结构响应 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的迅速发展，大跨度刚构-连续组合梁桥在桥梁领域得到了极大的推广和应用。随着其向大跨度方向的发展，抗风也成为亟需解决的问题。桥梁施工和成桥运营阶段，风致抖振问题不可避免，它不仅关系到施工阶段的施工安全，而且还会影响到运营阶段结构的疲劳和行车舒适度，有必要进行详尽的分析和研究。 频域分析作为一种传统方法，因其简单、实用、有效等特点，在桥梁结构抖振分析中一直被广泛使用。但其无法反映几何和气动非线性。而大跨度桥梁结构在自然风作用下通常表现出非线性，因此应尽量采用能考虑几何和气动非线性的抖振时域分析方法。本文根据Miyata T提出的方法，通过准定常气动力模型的双泰勒级数展开得到了与自激力等价的12阶单元气动刚度矩阵和气动阻尼矩阵，将基于G.Deodatis谐波合成法模拟得到的随机脉动风速时程代入到Scanlan抖振力公式中计算抖振力时程，研究了平均风荷载、抖振力、自激力对结构抖振响应的贡献，最后讨论了几何非线性对桥梁结构抖振响应的影响。 根据以上理论，在大型通用有限元软件ANSYS中建立了大跨度桥梁抖振时域分析计算模型，以温福铁路白马河特大桥中的(80+3×145+80)m刚构-连续组合梁桥为例进行了抖振时域分析。结论表明： 1、施工最大双悬臂状态，结构风致响应最为显著，是抗风的最不利状态。 2、考虑脉动风作用下的结构响应明显大于平均风作用时的响应； 3、考虑自激力的结构响应有所减小； 4、考虑几何非线性因素后，白马河大桥的抖振响应峰值有较大幅度增加，施工最大双悬臂状态和全桥成桥状态横桥向位移响应峰值分别增大18％和13％，有必要在抖振分析中计入几何非线性因素影响。 |
| 作者： | 刘胤虎 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 于向东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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