钢箱梁斜拉桥风雨作用下的振动研究

发布时间：2019-09-12 01:43

【摘要】：随着我国经济的快速发展和交通建设的不断增长,桥梁的建设逐渐从内陆转展到沿海地区,跨海大桥在沿海地区建设的过程中受到海洋性气候的影响,可能会出现台风、暴雨、海啸等灾害性天气,这也导致了桥梁结构对抗风和抗雨的冲击性要求更高,为了保证沿海地区的大桥安全性和行车的舒适性,所以调查沿海地区的天气情况和研究桥梁抗风和抗雨的作用很有必要。本文主要通过厦漳跨海大桥在不同天气情况下风雨耦合作用的振动响应分析。围绕这方面的课题,本文的主要研究内容和论点如下:①本文简明扼要地介绍了国内外斜拉桥的发展历程,并对现代斜拉桥的发展趋势做出总结。阐述了斜拉桥风雨联合作用的研究背景和意义,并结合国内外的结构工程中风雨联合作用的振动研究现状,发现研究斜拉桥风雨联合作用振动响应的必要性。②先介绍风和雨的形成,并得到风的特性参数和雨的特性参数,然后对风雨联合的作用场进行模拟分析,建立空气密度变化模型和风驱雨强模型。③通过对采集的信号进行预处理,对数据中错误的、干扰的数据进行剔除,得到可靠的数据。然后对振动信号的时域分析,得到有关信号的统计分析的特征值公式,并对同一样本函数和不同样本的函数进行相关性,得到相关性的函数公式。④对厦漳跨海大桥的历年风速和雨量进行统计分析,得到大雨或暴雨和台风时期的降雨量和风速,利用matlab对实测的风速和雨量进行分析,并用origin做出相关的图形,通过图形对比分析出最大的雨量和风速。当为强风时,发现台风期的雨量和风速的耦合程度比较低,相反地,非台风时期的耦合程度比较高。⑤利用厦漳跨海大桥健康监测振动系统中采集的振动信号,通过matlab得到不同工况和天气情况下的振动时程曲线、加速度均方根曲线,并对其进行分析。特别地,对风雨作用下的加速度均方根进行拟合曲线分析。发现在考虑了风偏角影响后钢箱梁竖向振动加速度有雨无雨作用的差异不是很明显;但对于横向振动加速度而言,有雨的情况下,加速度幅值几乎成倍地增加。⑥对本文中主要的结论做出了总结,对以后研究的方向也提出自己的想法,并对以后研究也做出了些许的期待。
【图文】：

式为:g tan(WU)示，将超声风速仪坐标旋转F角，，使仪器所测u(t)x与坐标系，则 u(t)x和 u(t)y在 x，y 轴的投影 u (t )即为纵向(侧风向) 风速。各风向阵风风速由下式计算：u(t)cosF+u(t)sinFxy-u(t)sinF+u(t)cosFxyu(t)z速都是平均风速与脉动风速之和，所以主风向脉动风￠( t)和垂直风向脉动风速 w￠( t)计算公式如下:u(t)-Uv(t)w(t)-W

就是漩涡大小的度量。紊流积分尺度是气流中向（顺风向）、横向和垂直向脉动速度分量 的尺度，因此一共有 9 个紊流积分尺度，如 有关的漩涡在 x，y，z 三个方向上的平均尺寸：Rxdxxuuu()0212ò表示（x1，y1，z1，t )与（x1+x，y1，z1，t）两瑰图某一地区风速资料，统计出资料中风速、风用八个或十六个罗盘方位表示，该风向出现大，统计中的十六个方位表如图 3.2 所示。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U441.3;U448.27

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 黄成涛;王立新;;风雨对飞机飞行安全性的影响[J];航空学报;2010年04期

2 王修勇,陈政清,何旭辉,陈勇,黄方林;洞庭湖大桥风雨振减振试验研究[J];桥梁建设;2002年02期

3 刘庆宽;乔富贵;杜彦良;;降雨对基本构件气动特性影响的初步研究[J];石家庄铁道学院学报(自然科学版);2007年04期

本文编号：2534810