【摘 要】
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现代悬索桥朝着超大跨度方向发展,使得颤振成为桥梁设计的重要控制因素之一。大跨度桥梁颤振分析并没有考虑气动力跨向相关性、静风效应等因素的影响,而这些因素对大跨度桥梁
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现代悬索桥朝着超大跨度方向发展,使得颤振成为桥梁设计的重要控制因素之一。大跨度桥梁颤振分析并没有考虑气动力跨向相关性、静风效应等因素的影响,而这些因素对大跨度桥梁颤振的影响不可忽视,考虑气动力跨向相关性、静风效应是大跨度悬索桥颤振精细化分析的必然选择。本文回顾了颤振的发展及研究现状,针对颤振分析中存在的问题和不足,展开了一系列研究。基于现有的颤振分析方法,发展了考虑气动力跨向相关性及静风效应的大跨度悬索桥颤振分析方法。本文的主要研究内容有:(1)基于强迫振动装置,在现有二自由度节段模型强迫振动法识别颤振导数方法的基础上,编制了相应的颤振导数识别程序。在获取颤振导数的基础上,提出利用最小二乘正规方程来一次性识别多攻角下的有理函数,为有理函数的识别提供了一条新途径。(2)通过强迫振动和表面压力同步测量技术,对B/D=5:1的矩形模型以及B/D=11.08的流线形箱梁模型进行了自激气动力跨向相关性的风洞试验研究,论证了“片条假设”的合理性。(3)针对钝体断面特有的单自由度扭转颤振,提出了考虑气动力跨向相关性的颤振分析方法。(4)基于ANSYS软件,编制了用于大跨度悬索桥非线性静风响应分析的桥梁抗风分析程序。对主跨1050m单跨简支悬索桥和主跨1660m三跨连续悬索桥进行了非线性静风响应分析。(5)基于MATLAB软件,编制了用于大跨度悬索桥多模态颤振分析的桥梁抗风分析程序。(6)将静风分析程序和颤振分析程序有效结合起来,针对流线形箱梁,提出用于大跨度悬索桥在静风效应下的多模态颤振分析。并依此对主跨1050m单跨简支悬索桥和主跨1660m三跨连续悬索桥进行了精细化颤振分析,并从气动力做功方面阐明了静风效应对颤振影响的机理。
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