大跨度連續(xù)梁橋動(dòng)力特性分析.pdf

1、近幾十年來(lái)橋梁工程在我國(guó)得到了快速的發(fā)展，連續(xù)梁橋由于其自身的優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。大跨度續(xù)連續(xù)梁橋在最大施工懸臂階段結(jié)構(gòu)剛度小于成橋狀態(tài)，在風(fēng)荷載作用下可能發(fā)生較大振幅的風(fēng)致振動(dòng)，有必要對(duì)最大懸臂施工階段進(jìn)行抗風(fēng)分析。另外我國(guó)是地震災(zāi)害較為嚴(yán)重的國(guó)家，一旦發(fā)生地震，結(jié)構(gòu)可能遭受損壞或者倒塌，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。本文以大連市普灣新區(qū)跨海大橋?yàn)閷?duì)象，對(duì)其進(jìn)行了抗風(fēng)和抗震研究，本文主要的的工作和結(jié)論如下:
　　(1)簡(jiǎn)單介紹了構(gòu)

2、自振特性的分析方法，對(duì)普灣大橋的成橋狀態(tài)和最大懸臂施工狀態(tài)的自振特性進(jìn)行了分析計(jì)算，得到了前十階陣型，為進(jìn)一步的抗風(fēng)和抗震研究打下基礎(chǔ)。
　　(2)按照規(guī)范反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法對(duì)跨海大橋進(jìn)行了抗震分析，并對(duì)比研究這兩種抗震設(shè)計(jì)方法。
　　(3)簡(jiǎn)述了粘滯阻尼器的耗能原理和恢復(fù)力模型，并采用粘滯阻尼器對(duì)本橋進(jìn)行減震設(shè)計(jì)研究，結(jié)果表明粘滯阻尼器有效地消耗地震輸入能，減小結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。
　　(4)基于CFD技術(shù)，對(duì)普灣大橋的

3、周?chē)@流場(chǎng)進(jìn)行了三維非定常數(shù)值模擬，研究了海平面干擾下的主梁氣動(dòng)特性，結(jié)果表明由于普灣大橋主梁距離海平面較小，海平面對(duì)主梁周?chē)牧鲌?chǎng)有強(qiáng)烈的干擾作用，大幅增加了主梁斷面三分力系數(shù)的脈動(dòng)值，而對(duì)三分力系數(shù)的平均值影響較小。同時(shí)基于模擬得到的流場(chǎng)分布對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了原理分析。
　　(5)模擬了湍流風(fēng)場(chǎng)下普灣大橋的非定常繞流場(chǎng)，計(jì)算結(jié)果表明湍流風(fēng)場(chǎng)對(duì)主梁平均阻力系數(shù)和平均扭矩系數(shù)無(wú)明顯影響，增大了平均升力系數(shù);湍流風(fēng)場(chǎng)均在一定程度上增大

4、了三分力系數(shù)的脈動(dòng)值。
　　(6)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)和結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算對(duì)普灣大橋風(fēng)振響應(yīng)的協(xié)同分析，結(jié)果表明非穩(wěn)態(tài)時(shí)域分析得到的最大懸臂端位移響應(yīng)峰值明顯比僅僅考慮靜風(fēng)荷載要大，脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響是不能夠忽略的。
　　(7)通過(guò)數(shù)值模擬得到風(fēng)荷載作用下橋面風(fēng)速比分布，可以看出風(fēng)速會(huì)在距離橋面2～3m左右位置的流場(chǎng)分離剪切層位置發(fā)生突變，從而導(dǎo)致車(chē)輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生較大的側(cè)傾力矩，這對(duì)行車(chē)安全是極為不利，應(yīng)予以重視