三塔懸索橋振動(dòng)特性的研究.pdf

1、近年來(lái)，跨海以及跨江工程是橋梁工程的又一熱點(diǎn)，三塔懸索橋方案已經(jīng)在我國(guó)跨長(zhǎng)江的兩座橋中采用。三塔大跨懸索橋中，橋梁的抗震能力、抗風(fēng)能力和車(chē)橋振動(dòng)問(wèn)題可能是設(shè)計(jì)中的控制因素。 論文從能量原理出發(fā)建立三塔懸索橋自由振動(dòng)的基本方程，利用Rayleigh-Ritz方法推導(dǎo)了三塔懸索橋豎向振動(dòng)的四個(gè)基頻計(jì)算公式和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的四個(gè)基頻計(jì)算公式。然后以?xún)蓚€(gè)算例驗(yàn)證了該基頻計(jì)算公式的正確性，并對(duì)相關(guān)因素的影響進(jìn)行了討論。 論文建立主跨1，

2、080m、結(jié)構(gòu)體系不同的四個(gè)三塔懸索橋有限元計(jì)算模型，分析了沖擊荷載作用于加勁梁多個(gè)不同位置時(shí)不同體系懸索橋加勁梁的撓度、加速度及內(nèi)力、主纜張力、吊索張力、橋塔塔頂位移和橋塔塔底彎矩的振動(dòng)響應(yīng)特點(diǎn)；討論了沖擊荷載持時(shí)變化和有限元計(jì)算模型中阻尼取值變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。為了解沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的頻域特性，本文還對(duì)部分時(shí)程響應(yīng)結(jié)果作了頻譜分析，得到該類(lèi)荷載作用下不同階振型對(duì)結(jié)構(gòu)綜合動(dòng)力響應(yīng)貢獻(xiàn)大小的規(guī)律。最后文章還考察了諧振荷載

3、作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性。 為分析行車(chē)荷載通過(guò)三塔懸索橋時(shí)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，論文仍采用上面四個(gè)有限元模型，作了簡(jiǎn)單勻速移動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動(dòng)力分析。計(jì)算分析了不同大小值的集中荷載以不同速度過(guò)橋時(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果。為考慮車(chē)輛慣性力對(duì)車(chē)輛橋梁相互作用力的影響，論文同時(shí)討論了有限元仿真計(jì)算中移動(dòng)質(zhì)量模型和移動(dòng)荷載模型動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果的差別。按一種較為簡(jiǎn)單的行車(chē)情況，本文模擬了相隔固定間距并以恒定速度前行的無(wú)限長(zhǎng)車(chē)隊(duì)依次通過(guò)三