[碩士]鐵路斜拉橋施工階段抖振分析

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內容簡介

　　[碩士]鐵路斜拉橋施工階段抖振分析　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位： 碩士 　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度：2011　　 伴隨著材料和施工工藝的發(fā)展，新的橋梁結構設計方法己經基本可以避免結構氣動失穩(wěn)的發(fā)生。但是，隨著橋梁跨度的增加，結構將變得更加輕柔，阻尼更小，質量更輕，這些因素導致了結構對風的敏感性不斷增強，結構的風致響應問題變得更加突出。抖振是一種紊流風引起的振動形式，抖振具有在任何風速下都發(fā)生的特點。當結構處于施工階段時，結構剛度較小，抖振可以誘發(fā)結構較大的振動，因此，有必要研究施工階段橋梁的抖振響應。　　 本文以鐵路斜拉橋施工階段的抖振響應為研究對象，主要工作包括以下幾個方面:　　 (1)建立了一種簡化的斜拉橋三維隨機風場模型，并使用諧波合成法編制了相應的風場模擬程序?！　? (2)在結構動力特性計算方面，介紹了鋼析架加勁梁的建模方法;根據剛度和質量等效的原則，建立了單主梁模型來簡化模擬整體析架加勁梁，這種簡化模型對后續(xù)的風振響應計算非常方便?！　? (3)以Scanlan抖振理論為基礎，對靜風荷載和抖振力荷載進行了時域化處理，并采用數值積分方法對動力平衡方程進行了逐步求解，獲得了結構的抖振響應:開發(fā)了抖振分析通用程序?！　? (4)以某鐵路斜拉橋的施工階段為工程背景，詳細介紹了節(jié)段模型風洞試驗和全橋模型風洞試驗的內容，并對橋梁的抖振響應進行了測量;采用自己編制的抖振分析程序對該斜拉橋的抖振響應進行了計算分析，對比研究了氣動導納函數及橋塔所受的風荷載對結構抖振響應計算結果的影響?！　? 通過對比理論計算結果和風洞試驗結果，可以發(fā)現:理論計算結果和風洞試驗結果變化趨勢基本一致:風洞試驗的試驗值基本處于氣動導納取1和取Sears函數的計算值之間，因此理論分析時應該偏安全地采用氣動導納取1進行計算;考慮橋塔的風效應會更加精確地獲得橋塔的橫橋向抖振響應;風場相關性函數模型、模擬的風速樣本以及計算精度都會影響計算分析的精度。

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