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台风和内陆风作用下大跨度桥梁抖振响应对比研究
| 论文题名： | 台风和内陆风作用下大跨度桥梁抖振响应对比研究 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥桥梁;抖振响应;台风作用;内陆风作用;瞬态分析;抗风性能 |
| 摘要： | 大跨度梁在实际工程中被日益广泛地采用，桥梁建设也朝着“超大跨度、高柔度”跨海大桥的方向发展，掀起一股桥梁技术发展革新的新浪潮。台风作为“研究资料少、破坏强度大”的一种特殊风荷载已引起越来越多桥梁抗风学者的关注。国内外学者近年来也做了大量研究，取得的成果颇受瞩目;但在台风对桥梁结构作用方面仍有许多不足，值得进行更为深入的研究，从而达到为超大跨桥梁的建设提供指导的目的。 本研究根据实测台风风速功率谱，采用WRFieldSimu软件模拟台风脉动风速场，并使用ANSYS中的瞬态动力分析功能来计算斜拉桥模型在台风和内陆风作用下的抖振响应。 首先，综述台风模型研究的发展，同时对台风和内陆风的风场特性进行分析，对比两种不同特性的脉动风在风剖面系数、湍流度、湍流积分尺度、脉动风功率谱和空间相关性等方面的不同，确定本研究所采用的台风脉动风功率谱。 其次，确定随机风速场的模拟方法及本研究采用的风场参数和抖振力模型。对目标谱和WRFieldSimu软件模拟得到的生成谱进行对比校核。 再次，在西南交通大学XNJD-1工业风洞进行节段模型风洞试验，测定某斜拉桥主梁的三分力系数。并采用国际通用的有限元分析软件ANSYS建立整体有限元模型;同时明确在计算模型中抖振力荷载的加载方式。 最后，应用ANSYS中的瞬态动力分析功能对主跨532m斜拉桥的抖振响应进行计算研究。对该斜拉桥在台风和内陆风作用下进行抖振分析，且比较了不同风速不同攻角情况下有限元模型的抖振响应情况。本研究确定了空间相关性对风场特性的影响，表明了工程实践中应考虑实测沿海强风地区的风场特性，以此为根据来做抗风设计。 本文工作对进一步研究大跨度桥梁在台风条件下的抗风设计有一定的参考价值。 |
| 作者： | 吴楚鹏 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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