大跨度懸索橋的剛度退化機制與靜風穩(wěn)定性研究.pdf

1、過去，大跨度懸索橋的抗風研究主要集中在結(jié)構(gòu)的動力失穩(wěn)及抖振響應(yīng)問題上。而對其在風荷載作用下，由于主纜剛度退化而引起的靜力扭轉(zhuǎn)發(fā)散現(xiàn)象卻未給予同等的重視。近年來風洞試驗和研究表明，隨著橋梁的長細化，大跨度橋梁很可能發(fā)生靜風失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，有必要對大跨度懸索橋的靜風失穩(wěn)機理進行全面的研究。
　　本文在已有研究文獻的基礎(chǔ)上基于諧波合成法的原理，采用三次均勻樣條插值方法實現(xiàn)了大跨度橋梁隨機脈動風速的快速模擬。采用動力有限元方法求解了紊流場

2、中大跨度懸索橋的靜風穩(wěn)定問題。進一步完善了大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)的剛度退化及扭轉(zhuǎn)發(fā)散機制。研究了主纜豎向變形和側(cè)向變形對主纜系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)剛度的影響。最后，對大跨度懸索橋的風致響應(yīng)進行了參數(shù)分析。論文的主要工作如下:
　　(1)介紹了大跨度橋梁靜風穩(wěn)定問題的基本概念，綜述了大跨度橋梁靜風穩(wěn)定問題的分析理論及其求解思路。
　　(2)采用諧波合成法并通過三次均勻樣條插值方法實現(xiàn)了大跨度橋梁隨機脈動風速的快速模擬。
　　(3)分別采用荷

3、載增量與內(nèi)外雙重迭代相結(jié)合的方法（靜力有限元法）和動力有限元法求解了均勻流場中大跨度懸索橋的靜風失穩(wěn)臨界風速，結(jié)果表明:兩種方法得出的結(jié)果是一致的。
　　(4)基于梁-索廣義模型，推導(dǎo)了主纜系統(tǒng)的廣義扭轉(zhuǎn)剛度表達式，并建立系統(tǒng)的廣義運動方程，定義了合理的扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)臨界風速，并評估了主纜豎向變形和側(cè)向變形對主纜系統(tǒng)剛度退化及橋梁靜風穩(wěn)定性的影響。
　　(5)采用靜力有限元法計算了在均勻流場中西堠門大橋的扭轉(zhuǎn)發(fā)散臨界風速和臨界豎向