非平穩(wěn)風(fēng)場作用下大跨度橋梁抖振響應(yīng)時域分析.pdf

1、近幾十年來，隨著橋梁向大跨度、超大跨度的不斷發(fā)展，橋梁柔度顯得越來越大，對橋梁結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動問題的研究顯得越來越重要，抗風(fēng)設(shè)計已成為橋梁設(shè)計環(huán)節(jié)中必不可少的部分。雖然基于平穩(wěn)風(fēng)場作用下橋梁結(jié)構(gòu)抖振響應(yīng)分析的發(fā)展已趨于成熟，然而，近些年來對實測風(fēng)速數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明，強風(fēng)場或山區(qū)復(fù)雜地形風(fēng)場環(huán)境下，脈動風(fēng)速具有顯著的非平穩(wěn)特性，不能再視為平穩(wěn)隨機過程脈動風(fēng)作用下的橋梁抖振響應(yīng)分析。
　　本文以云南普立特大跨度懸索橋為研究對象，首先根據(jù)A

2、NSYS建立該橋的三維有限元計算模型，并基于結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析及模態(tài)分析理論，推導(dǎo)了大跨度模態(tài)貢獻度系數(shù)及最優(yōu)時間步長的計算公式，其次據(jù)橋址處風(fēng)特性模擬出該橋的平穩(wěn)態(tài)三維脈動風(fēng)，再此基礎(chǔ)上進行了橋梁抖振響應(yīng)時域分析，重點研究了自激力考慮與否及不同時間步長△t因素對大跨度懸索橋風(fēng)致抖振響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明:考慮自激力結(jié)果抖振響應(yīng)在部分方向起正阻尼作用，在垂直向呈現(xiàn)的效應(yīng)比橫橋向及扭轉(zhuǎn)向上更加顯著，不考慮自激力會導(dǎo)致橋梁抖振響應(yīng)結(jié)果失真，

3、為了精細化的分析，不能忽略其因素的影響;由于對最優(yōu)時間步長△t=0.05s與設(shè)置時間步長△t=0.25s分別計算抖振響應(yīng)的結(jié)果存在顯著差異性，證明了采取最優(yōu)時間步長對結(jié)構(gòu)的分析與計算是十分必要的，此結(jié)果對大跨度懸索橋風(fēng)致抖振分析具有參考價值。
　　本文基于改進的諧波合成法的思想及實測強風(fēng)數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計處理后擬合得到的時變參數(shù)來成功地模擬了非平穩(wěn)風(fēng)速，然后對強風(fēng)場作用下的時變平均風(fēng)荷載、非平穩(wěn)抖振力及非平穩(wěn)自激力進行了詳細的闡述，最后在