[硕士]悬索桥静力分析及风致振动响应分析

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内容简介

　　[硕士]悬索桥静力分析及风致振动响应分析　　学科专业：工程力学　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度：2010　　 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。悬索桥作为一种大跨径柔性结构，由于其对风作用的敏感性，抗风稳定性己经成为影响悬索桥设计施工的关键控制因素。沿海地区季节性的大风和山区峡谷地段由于山口放大效应会使桥面的风速很大，导致作用在其上的静力、动力风荷载都很大，因此对其风致响应做一下分析具有重要的实用价值。　　 新疆赛吾迭格尔大桥采用单跨278m的钢析架悬索桥，桥址处设计基本风速较高;主缆中心距为4m，宽跨比仅为1 /69. 5。采用450斜拉式抗风缆增加其刚度来增加其抗风强度。对于中等跨度的悬索桥理论上的宽跨比应大于1/30，桥梁才具有足的横向刚度。对这类悬索桥的抗风稳定性研究是十分必要的。其主要内容包括桥梁结构的静力响应、动力响应分析和抗风稳定控制措施等。　　 论文在总结桥梁抗风的发展历程、受力特征以及风动力特性的基础上，对赛吾迭格尔大桥抗风缆施加前后抗风稳定性进行了系统的研究分析，包括静风响应分析，驰振、颤振的临办风速的确定以及抖振响应分析。　　 首先，本文用George Deodatis提出的谐波合成法完成对脉动风的模拟，在算法中引入了快速傅立叶变换，并进行了谱相关性检验。　　 其次，用大型通用有限元软件ANSYS建立大桥抗风缆施加前后的有限元模型，并对这两种模型进行了静、动力分析。　　 最后，对成桥运营阶段确定了颤振、驰振临界风速以此来做为稳定性的判断依据，并重点进行脉动风场的抖振响应分析。　　 通过计算研究，得出抗风缆能显著提高桥梁结构的固有频率，产生十分有效的抗风效果。

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