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文檔簡介
1、近幾十年來,隨著橋梁跨度的逐漸增大,橋梁剛度越來越小,風致振動問題日益凸顯,抗風設計已成為橋梁設計必不可少的環(huán)節(jié)。其中橋梁抖振響應計算經過多年的發(fā)展已趨于成熟。然而,近年來有實測風速數(shù)據表明,山區(qū)復雜地形風環(huán)境下,脈動風速具有較強的非平穩(wěn)特性,不能視為平穩(wěn)隨機過程進行風振響應計算,傳統(tǒng)的平穩(wěn)抖振響應分析已經不能滿足此類風環(huán)境下的橋梁響應分析了。本文研究復雜風環(huán)境下懸索橋的非平穩(wěn)抖振響應,將風視為非平穩(wěn)隨機過程,分析非平穩(wěn)風速對位移抖振響
2、應的影響。本研究對山區(qū)復雜風環(huán)境下的橋梁設計及安全評估具有重要意義。
本文運用諧波合成法合成三維空間多點平穩(wěn)脈動風速,基于演變譜理論,取調制函數(shù)將平穩(wěn)脈動風速調制形成非平穩(wěn)風速,并將風速時程進行荷載化處理;建立ANSYS有限元模型,基于APDL語言編制非平穩(wěn)抖振響應分析程序,采用非平穩(wěn)風速荷載化結果對主梁、懸索、橋塔、橋墩加載,進行全橋抖振響應時域分析;最后進行非平穩(wěn)抖振響應參數(shù)分析,研究了風攻角、氣動導納、自激力等因素對非平
3、穩(wěn)抖振響應的影響。結果表明:經過本文選取的調制函數(shù)調制后,非平穩(wěn)風速的湍流強度值與平穩(wěn)風速相差較大;橋面板的非平穩(wěn)抖振響應要遠大于橋塔的響應,且最大值出現(xiàn)在橫橋向的跨中位置附近;風攻角對主梁豎向抖振響應具有較大的影響,對橫橋向及轉角影響較小,對橋塔幾乎沒有影響;氣動導納對橋梁抖振響應影響顯著:考慮氣動導納后,抖振響應明顯降低,表明實際工程中不考慮氣動導納的設計方法是偏于安全的;氣動自激力具有發(fā)散作用,考慮氣動自激力后橋梁抖振響應增幅顯著
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