大跨度公路斜拉橋風(fēng)致抖振時域分析.pdf

1、隨著設(shè)計理論的發(fā)展、建筑材料及施工技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代大跨度斜拉橋正朝著超大跨、極輕柔的方向發(fā)展，其風(fēng)致振動問題日益凸顯。在風(fēng)致振動中，抖振對橋梁的施工安全、運營階段行車安全性和舒適度以及構(gòu)件疲勞等方面的影響不容忽視。因此，對大跨度斜拉橋進(jìn)行抖振響應(yīng)分析是必要的。目前，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抖振分析的方法分頻域法和時域法兩種。兩種方法各有優(yōu)勢，其中，時域法因能模擬結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的時間歷程，同時反映結(jié)構(gòu)的幾何和氣動非線性而得以廣泛應(yīng)用。
　　本文

2、以某大跨度公路斜拉橋為工程實例，對該橋的成橋狀態(tài)和典型施工狀態(tài)(最大雙懸臂和最大單懸臂)分別進(jìn)行了線性抖振時域分析。
　　論文主要工作包括以下幾個方面：
　　1、考慮大跨度斜拉橋的結(jié)構(gòu)形式特點，結(jié)合脈動風(fēng)的自然特性，對斜拉橋三維脈動風(fēng)場進(jìn)行合理簡化并編制相應(yīng)的模擬程序，實現(xiàn)對大跨度斜拉橋三維脈動風(fēng)場的模擬。
　　2、介紹了橋梁結(jié)構(gòu)動力特性分析的有限元法，運用大型通用有限元分析軟件ANSYS，建立該公路斜拉橋的空間有限元

3、模型，進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性分析，并為抖振時域計算提供模型基礎(chǔ)。
　　3、對該橋的靜風(fēng)響應(yīng)進(jìn)行了計算分析。根據(jù)Scanlan的準(zhǔn)定常氣動力理論計算抖振力并加載到有限元模型上進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的抖振響應(yīng)分析；在抖振分析時，采用Liepmann提出的平板氣動導(dǎo)納函數(shù)來考慮氣動導(dǎo)納的影響，通過ANSYS中的Matrix27號單元輸入單元氣動阻尼矩陣和剛度矩陣來考慮自激力的影響。此外，還考慮了風(fēng)攻角及風(fēng)速對斜拉橋成橋態(tài)抖振響應(yīng)的影響。