大跨度斜拉桥悬臂施工状态风致应力分析

发布时间：2020-12-11 02:28

　　随着桥梁跨径的增大,其刚度会不断地减小,导致结构的风致振动响应越来越敏感。这会对桥梁安全造成极大的隐患,需要引起重视。迄今,大跨度桥梁的静风与抖振响应均已开展了广泛的研究,取得了丰硕的成果,但大多研究都以桥梁为整体研究对象,计算其整体的位移和内力。梁体局部的风致应力状态分析却鲜见报道,导致工程师对风荷载作用下钢箱梁强度缺乏深入认识。实际中可能存在由于风荷载下梁体局部应力过大而造成破坏的风险,尤其在最不利的施工态下,如斜拉桥的最大单悬臂、双悬臂施工态。因此,为了保证大跨斜拉桥施工时主梁的抗风安全,本文以某大跨斜拉桥为研究对象,对其最大单悬臂施工状态钢箱梁的风致应力进行有限元分析,开展的工作和获得的结论如下:(1)通过风洞试验,得到主梁断面的三分力系数与颤振导数;(2)利用有限元分析软件ANSYS,建立大跨斜拉桥最大单悬臂施工态的杆系模型,计算静风与抖振响应,得到主梁梁段内力,并综合对比分析,确定最不利位置;(3)采用了简支边界条件来模拟梁段板壳模型边界的方式,并建立混合有限元模型验证方法的准确性;同时从全桥杆系模型中提取分析梁段对应的内力,并添加至梁段模型,进行详细分析,得到风荷载下梁段... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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风荷载在体轴坐标系下的三分力

图 2-2 风荷载在风轴坐标系下的三分力轴坐标系进行表示时，单位长度的主梁所受风荷载表达式如下式 2：212V VF U C D：212H HF U C B：2 212T MM U C B： 空气的密度，通常情况下可取31.225k g /m；U 离断面有足够距离的上游来流平均风速；D 桥梁断面主梁投影高度；B主梁断面宽度；V HMC C C 三分力系数，三个参数分别表示为体轴坐标系下

西南交通大学硕士研究生学位论文 第 8 页阻力：212D DF U C B（ 2-2b ）扭矩：2 212T MM U C B（ 2-2c ）L D MC 、C 、C三分力系数，分别为风轴坐标系下的升力系数、阻力系数、力矩系数，通常在风洞节段模型中测得。式 2-2 中其他参数和式 2-1 相同。从两者的表达式中可以看出，扭矩相同，而升力荷载与阻力荷载可以互相转换，转化关系和体轴坐标系与风轴坐标系的位置有关。现将两坐标系的相对位置表示如下，可以得到( , )L DF F与( , )V HF F的转换关系如下式 2-3：cos sinsin cosV LH DF FF F （2-3）


本文编号：2909738