跨海大跨度斜拉橋施工階段顫振穩(wěn)定性研究.pdf

1、在海峽地區(qū)，地形、地貌變化急劇，風場分布非常復雜。《公路橋梁抗風設計規(guī)范》第3.2.7條明確要求采取可靠方法確定海峽地區(qū)設計基準風速。已有研究成果表明，氣動導數(shù)是描述主梁斷面氣動性的重要參數(shù)，在大跨度橋梁顫振分析中起著至關重要的作用。本文依托廈門-漳州跨海大橋抗風研究試驗項目開展了廈門、漳州地區(qū)九龍江出?？诤{風環(huán)境、氣動導數(shù)識別理論和風洞測振試驗、借助MSC.NASTRAN對二自由度主梁節(jié)段模型進行動力學有限元模擬和最不利施工狀態(tài)橋梁

2、顫振風洞試驗等研究，主要研究工作包括：
　　 1、利用3種極值分布概型和概率曲線相關系數(shù)方法，推算出了廈門-漳州海峽橋址處100年一遇的期望風速為35.8 m/s，小于規(guī)范給出的廈門地區(qū)100年一遇基本設計風速39.7m/s。
　　 2、在Matlab軟件中自主開發(fā)的小波閾值濾波程序具有很好的噪聲抑制效果，可有效提高原始測量信號的信噪比，有利于找出被噪聲淹沒的模態(tài)，比較了三種不同的模態(tài)識別方法識別結果，得出小波閾值濾波法

3、具有快速、高精度優(yōu)點，尤其是模態(tài)阻尼比精度。
　　 3、建立了移動最小二乘識別氣動導數(shù)方法，該方法只需橋梁節(jié)段模型彎矩耦合二自由度自由衰減振動信號就可一次性識別出全部氣動導數(shù)。平板節(jié)段模型模擬風洞試驗結果表明移動最小二乘法抗噪聲能力強，在非線性迭代過程中收斂性較好、較穩(wěn)定。采用該方法識別了4種典型二維橋梁節(jié)段模型測振試驗的氣動導數(shù)，實踐結果表明該識別法對流線型斷面的氣動導數(shù)均具有較高的識別精度。
　　 4、在風洞測振試驗

4、中觀察了4種典型二維橋梁節(jié)段模型顫振臨界風速，同時在MSC.NASTRAN中對4種模型氣動力學進行了模擬，得出了顫振臨界風速，發(fā)現(xiàn)試驗和模擬結果基本吻合。
　　 5、對廈門-漳州跨海大橋主跨720m北汊主橋施工階段最不利兩種工況進行了顫振風洞試驗研究，利用本文建立的割線法求解多模態(tài)參與三維斜拉橋顫振非線性分析方法，發(fā)現(xiàn)二者結果基本吻合，說明該方法對大跨度斜拉橋顫振計算有一定的適用性。試驗結果表明在風速不超過98m/s情況下，廈-