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高墩大跨连续刚构桥的风致响应分析
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥的风致响应分析 |
| 关键词： | 连续刚构桥;随机风场模拟;动力风荷载;气动力;抖振时域分析;快速傅立叶变换 |
| 摘要： | 随着桥梁跨度的不断增加，桥梁的长细化使其刚度和阻尼不断下降，导致结构对风的敏感性不断增加，桥梁的抗风问题成为大跨度桥梁设计中不可忽略的一部分。分布在沿江沿海和山区峡谷地段的大跨高墩连续刚构桥高墩上部和桥面的风速会很大，导致作用在连续刚构的静力、动力风荷载都很大,而由于该类桥梁具有高轻柔的特点，对风荷载比较敏感，因此对其风致响应做一下分析具有重要的实用价值。 首先，本文直接从Shinozuka的理论出发，用George Deodatis提出的谐波合成法完成了对脉动风的模拟,在算法中引入了快速傅立叶变换，并进行了谱和相关性检验。 其次，以大型通用有限元软件ANSYS建立了小沙湾黄河特大桥最大双悬臂和成桥运营阶段的有限元模型并对这两种模型进行了动力特性分析。 最后，对该桥的施工最大悬臂阶段及成桥运营阶段的静阵风荷载效应进行了计算分析。对该桥的风致振动进行了颤振、驰振稳定性的判断，并重点对该桥进行了脉动风场的抖振分析同时与该桥的静阵风响应进行了比较。从结果中发现成桥阶段和施工最大悬臂阶段静阵风响应的内力应力结果均大于抖振时域分析结果，这说明《公路桥梁抗风设计规范》中对大跨桥梁风荷载中的静阵风系数的取值是合理的；另外，施工最大悬臂阶段脉动增大系数略大于成桥运营阶段，这说明施工最大悬臂阶段对脉动风荷载的作用效果更为敏感，因此，在施工过程中应引起重视。 通过上述计算分析，其计算成果对今后同类桥梁的风致响应分析提供了一定的参考价值。 |
| 作者： | 张鹏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张海龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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