大跨度橋梁風(fēng)振和車輛振動響應(yīng)及其疲勞性能研究.pdf

1、大跨度橋梁主要承受三種荷載作用，即恒載、車輛荷載和風(fēng)荷載，其中，車輛荷載和風(fēng)荷載作用下的鋼主梁車輛振動和風(fēng)振響應(yīng)及其疲勞性能，一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題。 本文以風(fēng)-橋相互作用、車-橋相互作用和車-橋-風(fēng)相互作用為主線，以鋼主梁的振動響應(yīng)、疲勞性能和疲勞可靠度為主要研究對象，并以上海長江大橋斜拉橋和舟山兩堠門懸索橋?yàn)楣こ瘫尘斑M(jìn)行了下列研究。 1.完成了三維脈動風(fēng)場模擬、風(fēng)荷載處理和氣動參數(shù)試驗(yàn)，并改進(jìn)自激力分析模型，實(shí)現(xiàn)

2、了大跨度橋梁抖振時(shí)域分析，分析表明由于上海長江大橋?yàn)楠?dú)柱塔，橋塔在側(cè)風(fēng)作用下會產(chǎn)生側(cè)向彎曲變形，并通過斜拉索引起主梁扭轉(zhuǎn)位移。 2.將諧波合成法引入路面不平整模擬中，提出了基于車輪與橋面耦合關(guān)系變換的車橋系統(tǒng)振動耦合求解方法，使車橋相互作用的求解更加簡便和實(shí)用，開發(fā)了車橋系統(tǒng)耦合振動系統(tǒng)分析程序，進(jìn)行了兩堠門大橋在移動力和模型車作用下的全橋彈性模型試驗(yàn)，證明了方法和程序的正確性和可靠性。 3.將車、橋、風(fēng)三者作為一個(gè)相互

3、作用的系統(tǒng)，建立了較為精確的車-橋-風(fēng)相互作用分析模型，改進(jìn)了主梁和車輛上風(fēng)荷載處理方法，開發(fā)了車-橋-風(fēng)相互作用分析軟件。分析表明鋼主梁在風(fēng)荷載和車輛荷載共同作用下的位移響應(yīng)可以足夠精確地采用車-橋響應(yīng)和風(fēng)-橋響應(yīng)的疊加來計(jì)算。 4.在風(fēng)荷載方面采用氣象站實(shí)測風(fēng)速風(fēng)向聯(lián)合分布和現(xiàn)場連續(xù)觀測的日風(fēng)速分布，在橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型上采用等效殼單元動力子結(jié)構(gòu)模型和精細(xì)化子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了正交異性橋面板在車載、車風(fēng)作用下疲勞分析。抖振疲勞分析