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

1、隨著計算技術(shù)的提高、新型材料的運用和施工技術(shù)的進步，橋梁向大跨、輕質(zhì)方向發(fā)展，穩(wěn)定性及抗風(fēng)方面的問題日益突出。因此，對此類橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及抗風(fēng)進行深入的研究將是十分必要的。本文主要以滬蓉國道主干線宜昌至恩施段一座高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋——龍?zhí)逗犹卮髽驗楣こ瘫尘?，對其靜力穩(wěn)定性及風(fēng)致抖振響應(yīng)時域分析展開研究，包括如下四個方面的內(nèi)容。 在靜力穩(wěn)定性方面，通過對薄壁構(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中梁單元和殼單元建立了龍?zhí)逗犹卮髽蛟诓煌A段的空間有限元模型，對其在不同施工階段以及成橋階段的各工況進行了第一類穩(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)幾何非線性因素的影響，采用改進的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穩(wěn)定性。最后，對龍?zhí)逗犹卮髽虻姆€(wěn)定安全性能作出評價。 在風(fēng)洞試驗研究方面，首先通過節(jié)段模型試驗和CFD計算方法確定了龍?zhí)逗哟髽蛄骸?/p>

3、墩截面的氣動力系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，對龍?zhí)逗犹卮髽蛑鳂蚪Y(jié)構(gòu)的施工階段最長雙懸臂狀態(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行了試驗和分析研究。 在脈動風(fēng)場隨機模擬方面，首先細(xì)致的描述了脈動風(fēng)場的自然特性，給出了諧波合成（WAWS）法的計算公式，證明了其模擬結(jié)果的無偏性和各態(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)果檢驗的數(shù)值方法。最后，用For

4、tran語言編制了實用的模擬程序，并利用該程序模擬了龍?zhí)逗犹卮髽虻拿}動風(fēng)速場。 在風(fēng)致抖振方面，依據(jù)準(zhǔn)定常理論抖振力計算理論，推導(dǎo)了實用的靜風(fēng)風(fēng)力計算公式和抖振力計算公式；基于模擬的脈動風(fēng)速場，分別模擬了成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)的抖振力時程；并利用ANSYS將該荷載時程加載于有限元模型上，進行動力時程分析，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，對本文的研究工作進行了總結(jié)，給出了研究中的一些結(jié)論，并指出了在進一步研究中