千米級縣索橋抖振計算影響因素研究.pdf

1、隨著中國交通事業(yè)的迅速發(fā)展和材料科學、結構設計及施工水平的不斷提高，一座座超大跨徑橋梁相繼建成。橋梁結構在向長、細、輕、柔發(fā)展的同時勢必會引發(fā)一系列新的問題。因此有必要對橋梁風致振動問題進行更為深入細致的研究。
　　在此背景下，本文對抖振分析中的幾何非線性、材料非線性、氣動自激力和氣動導納這四方面的影響因素進行了深入的研究。本文的主要研究目的是，在時域范圍內(nèi)，對各關鍵因素對千米級懸索橋抖振振幅的影響進行獨立的定性研究。論文主要工作

2、如下：
　　1.對現(xiàn)有橋梁結構的抖振分析理論進行了綜述；
　　2.在商用有限元軟件ANSYS中，按照考慮和不考慮幾何非線性的影響分別對千米級懸索橋進行動力瞬態(tài)分析。結果表明，在較低風速下，結構位移變形較小，幾何非線性幾乎不產(chǎn)生影響：隨著風速的增加，幾何非線性因素開始發(fā)揮作用，能夠明顯減弱結構的抖振響應；
　　3.按照考慮和不考慮材料非線性的影響分別對千米級懸索橋進行動力瞬態(tài)分析。結果表明：對于橋梁結構的抖振分析而言，材

3、料非線性因素不是可以輕易忽略的，只要脈動風場的平均風速夠高，橋梁的局部構件是有完全有可能達到屈服極限而發(fā)生塑性變形的；
　　4.按照考慮和不考慮氣動自激力的影響分別對千米級懸索橋進行動力瞬態(tài)分析。結果表明：氣動自激力對抖振響應的影響很大，在脈動風作用下，氣動自激力大大減小了主梁各自由度的抖振響應；
　　5.將考慮氣動導納Sears函數(shù)修正和不考慮氣動導納函數(shù)修正的順風向、豎向的脈動風功率譜分別模擬成為具有隨機脈動特性的風速時