龍?zhí)逗犹卮髽蜢o力穩(wěn)定性及風(fēng)致抖振時(shí)域分析.pdf

1、隨著計(jì)算技術(shù)的提高、新型材料的運(yùn)用和施工技術(shù)的進(jìn)步，橋梁向大跨、輕質(zhì)方向發(fā)展，穩(wěn)定性及抗風(fēng)方面的問(wèn)題日益突出。因此，對(duì)此類(lèi)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及抗風(fēng)進(jìn)行深入的研究將是十分必要的。本文主要以滬蓉國(guó)道主干線(xiàn)宜昌至恩施段一座高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋——龍?zhí)逗犹卮髽驗(yàn)楣こ瘫尘?，?duì)其靜力穩(wěn)定性及風(fēng)致抖振響應(yīng)時(shí)域分析展開(kāi)研究，包括如下四個(gè)方面的內(nèi)容。 在靜力穩(wěn)定性方面，通過(guò)對(duì)薄壁構(gòu)件局部穩(wěn)定的解析分析，給出不同約束條件下滿(mǎn)足混凝土薄壁局部穩(wěn)定的最小寬厚

2、比的限制值。分別采用ANSYS中梁?jiǎn)卧蜌卧⒘她執(zhí)逗犹卮髽蛟诓煌A段的空間有限元模型，對(duì)其在不同施工階段以及成橋階段的各工況進(jìn)行了第一類(lèi)穩(wěn)定分析；引入單邊日照效應(yīng)產(chǎn)生的初始缺陷，考慮結(jié)構(gòu)幾何非線(xiàn)性因素的影響，采用改進(jìn)的Newton-Rahpson迭代法分析其在施工、成橋階段不同荷載工況下的第二類(lèi)穩(wěn)定性。最后，對(duì)龍?zhí)逗犹卮髽虻姆€(wěn)定安全性能作出評(píng)價(jià)。 在風(fēng)洞試驗(yàn)研究方面，首先通過(guò)節(jié)段模型試驗(yàn)和CFD計(jì)算方法確定了龍?zhí)逗哟髽蛄骸?/p>

3、墩截面的氣動(dòng)力系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)龍?zhí)逗犹卮髽蛑鳂蚪Y(jié)構(gòu)的施工階段最長(zhǎng)雙懸臂狀態(tài)和主墩自立狀態(tài)在不同風(fēng)攻角和風(fēng)偏角以及有背景梁情況下的馳振穩(wěn)定性、渦激共振特性和抖振性能進(jìn)行了試驗(yàn)和分析研究。 在脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)隨機(jī)模擬方面，首先細(xì)致的描述了脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的自然特性，給出了諧波合成（WAWS）法的計(jì)算公式，證明了其模擬結(jié)果的無(wú)偏性和各態(tài)歷經(jīng)性，依據(jù)用FFT加速的WAWS法，繪出了編制模擬程序的流程圖，并給出了模擬結(jié)果檢驗(yàn)的數(shù)值方法。最后，用For

4、tran語(yǔ)言編制了實(shí)用的模擬程序，并利用該程序模擬了龍?zhí)逗犹卮髽虻拿}動(dòng)風(fēng)速場(chǎng)。 在風(fēng)致抖振方面，依據(jù)準(zhǔn)定常理論抖振力計(jì)算理論，推導(dǎo)了實(shí)用的靜風(fēng)風(fēng)力計(jì)算公式和抖振力計(jì)算公式；基于模擬的脈動(dòng)風(fēng)速場(chǎng)，分別模擬了成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)的抖振力時(shí)程；并利用ANSYS將該荷載時(shí)程加載于有限元模型上，進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析，求得了兩種狀態(tài)下的風(fēng)致抖振響應(yīng)分析結(jié)果。 最后，對(duì)本文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，給出了研究中的一些結(jié)論，并指出了在進(jìn)一步研究中