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大跨度连续梁拱组合桥气动特性及风致响应研究

发布时间:2018-05-24 23:21

  本文选题:连续梁拱组合桥 + 数值模拟 ; 参考:《西南交通大学》2017年硕士论文


【摘要】:连续梁拱组合桥将连续梁桥和拱桥的优点结合与一体,其结构稳定、造型优美,在高铁建设工程中逐渐得到推广应用。随着工程技术的进步,该类桥梁也逐渐向大跨轻柔方向发展,风致振动问题逐渐凸显,对成桥运营阶段的行车安全及舒适度影响不容忽视,因此有必要开展大跨度连续梁拱组合桥风致振动研究。本文以某连续梁拱组合桥为工程背景,对该桥的气动特性及风致响应进行研究,为同类型桥梁抗风研究提供参考。论文的主要工作如下:1.采用CFD数值模拟方法建立全桥三维足尺风场计算模型,对结构气动特性进行研究,为类似结构求解气动参数提供参考;分析了风攻角、桥下净高和护栏对结构气动特性的影响规律,为桥梁结构进行三维数值风场模拟研究提供参考。2.采用大型通用有限元软件ANSYS建立连续梁拱组合桥有限元模型,分析了结构的动力特性,对结构静风响应进行分析,重点分析了结构几何非线性对静风响应的影响;研究了风速和风攻角对桥梁结构静风响应的影响规律。3.考虑了连续梁拱组合桥的结构特点及自然风特性,合理简化风场,编制相应程序实现三维脉动风场模拟,对结构进行抖振时域响应分析计算,分析了结构几何非线性对抖振响应的影响;研究了风速和风攻角对结构抖振响应的影响规律;总结分析风致响应结果,为抗风设计研究提供一些有益结论。
[Abstract]:Continuous beam-arch composite bridge combines the advantages of continuous beam bridge and arch bridge, its structure is stable and its shape is beautiful, so it has been gradually popularized and applied in the construction of high-speed railway. With the progress of engineering technology, this kind of bridge is gradually developing to the direction of long span and soft, the problem of wind-induced vibration is gradually prominent, and the influence on the driving safety and comfort in the operation stage of the bridge can not be ignored. So it is necessary to study the wind-induced vibration of long-span continuous beam-arch composite bridge. In this paper, the aerodynamic characteristics and wind-induced response of a continuous beam and arch composite bridge are studied in order to provide a reference for the study of wind-resistant bridge of the same type. The main work of the thesis is as follows: 1: 1. The full-bridge full-scale wind field calculation model is established by using CFD numerical simulation method, and the aerodynamic characteristics of the structure are studied, which provides a reference for solving aerodynamic parameters of similar structures, and analyzes the wind attack angle. The influence of the net height under the bridge and the guardrail on the aerodynamic characteristics of the structure provides a reference for the three-dimensional numerical wind field simulation of the bridge structure. The finite element model of continuous beam-arch composite bridge is established by using the large-scale general finite element software ANSYS. The dynamic characteristics of the structure are analyzed, the static wind response of the structure is analyzed, and the influence of the geometric nonlinearity of the structure on the static wind response is emphatically analyzed. The influence of wind speed and angle of attack on static wind response of bridge structure is studied. Considering the structural characteristics and natural wind characteristics of the continuous beam-arch composite bridge, the wind field is reasonably simplified, the corresponding program is compiled to simulate the three-dimensional pulsating wind field, and the buffeting time domain response is analyzed and calculated. The effect of geometric nonlinearity on buffeting response is analyzed, the influence of wind speed and angle of attack on buffeting response is studied, and the results of wind-induced response are summarized and analyzed, which provides some useful conclusions for the study of wind-resistant design.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U441.3

【参考文献】

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本文编号:1931033

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