相关风—浪联合作用下斜拉索跨海大桥结构动力响应分析
发布时间：2020-12-22 23:19
跨海大桥是洲际之间、国家之间、本土与岛屿之间的交通联系纽带。斜拉索跨海桥具有更大的跨越能力,是一种主要的跨海桥梁结构。跨海桥梁在施工、使用过程中会遭受风、浪、流等海洋环境荷载的作用,特别是跨海斜拉桥具有塔高、跨度大等特点,在风、浪、流作用下结构动力响应显著。海洋风、浪之间存在一定的相关性,其相关性影响风、浪荷载大小的同步性,进而影响结构的动力响应。目前风、浪之间相关性如何影响结构的动力响应的研究尚未深入研究,但结构响应是结构安全设计的关键,因此研究风-浪相关性对斜拉索跨海大桥结构动力响应的影响规律将为跨海桥梁结构设计考虑风-浪相关性提供重要基础。因此本文采用数值模拟方法对相关风-浪联合作用下斜拉索跨海大桥结构动力响应进行深入分析,主要研究内容如下:首先,分析比较各类平均风剖面、脉动风速谱、脉动风空间相干函数、随机波浪谱等风、浪特性描述函数,选取合理函数描述海洋风、浪特性,使后续生成的风、浪时程更符合实际海况。然后,根据风、浪时程的频域特性,确定其频域划分区间,以保证模拟风、浪时程在时域上的同步性。根据风-浪空间相干函数或系数建立风-浪相关谱密度,在此基础上构造风-浪联合谱矩阵,对风-浪...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 关于随机风作用机理的研究
1.2.2 关于随机波浪作用机理的研究
1.2.3 关于风-浪联合作用的研究
1.3 研究内容及方法
2 相关风-浪环境要素时程模拟
2.1 海洋随机风场特性
2.1.1 平均风特性描述方法
2.1.2 脉动风特性描述方法
2.1.3 脉动风空间相干性描述方法
2.2 海洋随机波浪特性
2.3 风-浪环境要素同步模拟方法
2.3.1 风-浪频域同步划分方法
2.3.2 风-浪联合谱矩阵构造方法
2.3.3 同步风-浪时程计算方法
2.4 相关风-浪时程模拟
2.5 本章小结
3 相关风-浪荷载时程及结构动力响应计算
3.1 风荷载时程计算
3.1.1 风致静力荷载
3.1.2 风致动力荷载
3.2 波浪荷载时程计算
3.3 结构动力响应计算
3.4 本章小结
4 相关风-浪联合作用斜拉索跨海大桥动力响应分析
4.1 斜拉索跨海大桥有限元模型
4.1.1 斜拉索跨海大桥参数介绍
4.1.2 斜拉索跨海大桥有限元模型
4.1.3 斜拉索跨海大桥动力特征
4.2 不同相关性风-浪计算工况设置
4.3 不同相关性风-浪作用下结构动力响应分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ERA-Interim再分析资料的南沙海域风、浪场特征分析[J]. 王小丹,赵文静. 海洋预报. 2019(02)
[2]中国灾害性海浪研究进展[J]. 陶爱峰,沈至淳,李硕,徐啸,张尧. 科技导报. 2018(14)
[3]Spar式风机基础在风浪联合作用下运动响应研究[J]. 蒙宣伊,刘永清. 电力勘测设计. 2018(06)
[4]半潜式海洋平台风场模拟及风浪致结构动力效应分析[J]. 李芳菲,周岱,马晋,鲁佳宝,廖丽恒. 振动与冲击. 2017(18)
[5]基于HY-2卫星观测分析南海风浪关系[J]. 张思琪,郝增周,邓美环,龚芳. 应用海洋学学报. 2017(03)
[6]跨海特大型桥梁风-浪耦合作用的随机振动分析[J]. 刘高,陈上有,刘天成,王昆鹏. 应用数学和力学. 2017(01)
[7]风浪流作用桥塔弹性模型试验研究[J]. 刘海源,耿宝磊,彭程. 水道港口. 2015(06)
[8]我国跨海大桥建设情况分析[J]. 蓝兰. 交通世界(建养.机械). 2012(10)
[9]基于危险率分析的风浪联合重现期研究[J]. 董胜,林雪,陶山山,刘锦昆. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]On Sea Surface Roughness Parameterization and Its Effect on Tropical Cyclone Structure and Intensity[J]. 曾智华,端义宏,陈联寿,高志球. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(02)
博士论文
[1]大型跨海斜拉桥风、浪、流联合作用及动力响应分析[D]. 韦承勋.大连理工大学 2019
[2]风浪流数值模拟与风-浪联合作用下桥塔动力响应研究[D]. 柏晓东.哈尔滨工业大学 2018
[3]多维随机荷载组合方法及风浪耦合荷载效应研究[D]. 涂志斌.浙江大学 2016
硕士论文
[1]波浪作用下跨海桥梁动力响应及减隔振措施研究[D]. 胡俊杰.西南交通大学 2018
[2]风浪联合作用下半潜式浮式风机结构响应及故障分析[D]. 郑侃.大连理工大学 2018
本文编号：2932624
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 关于随机风作用机理的研究
1.2.2 关于随机波浪作用机理的研究
1.2.3 关于风-浪联合作用的研究
1.3 研究内容及方法
2 相关风-浪环境要素时程模拟
2.1 海洋随机风场特性
2.1.1 平均风特性描述方法
2.1.2 脉动风特性描述方法
2.1.3 脉动风空间相干性描述方法
2.2 海洋随机波浪特性
2.3 风-浪环境要素同步模拟方法
2.3.1 风-浪频域同步划分方法
2.3.2 风-浪联合谱矩阵构造方法
2.3.3 同步风-浪时程计算方法
2.4 相关风-浪时程模拟
2.5 本章小结
3 相关风-浪荷载时程及结构动力响应计算
3.1 风荷载时程计算
3.1.1 风致静力荷载
3.1.2 风致动力荷载
3.2 波浪荷载时程计算
3.3 结构动力响应计算
3.4 本章小结
4 相关风-浪联合作用斜拉索跨海大桥动力响应分析
4.1 斜拉索跨海大桥有限元模型
4.1.1 斜拉索跨海大桥参数介绍
4.1.2 斜拉索跨海大桥有限元模型
4.1.3 斜拉索跨海大桥动力特征
4.2 不同相关性风-浪计算工况设置
4.3 不同相关性风-浪作用下结构动力响应分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ERA-Interim再分析资料的南沙海域风、浪场特征分析[J]. 王小丹,赵文静. 海洋预报. 2019(02)
[2]中国灾害性海浪研究进展[J]. 陶爱峰,沈至淳,李硕,徐啸,张尧. 科技导报. 2018(14)
[3]Spar式风机基础在风浪联合作用下运动响应研究[J]. 蒙宣伊,刘永清. 电力勘测设计. 2018(06)
[4]半潜式海洋平台风场模拟及风浪致结构动力效应分析[J]. 李芳菲,周岱,马晋,鲁佳宝,廖丽恒. 振动与冲击. 2017(18)
[5]基于HY-2卫星观测分析南海风浪关系[J]. 张思琪,郝增周,邓美环,龚芳. 应用海洋学学报. 2017(03)
[6]跨海特大型桥梁风-浪耦合作用的随机振动分析[J]. 刘高,陈上有,刘天成,王昆鹏. 应用数学和力学. 2017(01)
[7]风浪流作用桥塔弹性模型试验研究[J]. 刘海源,耿宝磊,彭程. 水道港口. 2015(06)
[8]我国跨海大桥建设情况分析[J]. 蓝兰. 交通世界(建养.机械). 2012(10)
[9]基于危险率分析的风浪联合重现期研究[J]. 董胜,林雪,陶山山,刘锦昆. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]On Sea Surface Roughness Parameterization and Its Effect on Tropical Cyclone Structure and Intensity[J]. 曾智华,端义宏,陈联寿,高志球. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(02)
博士论文
[1]大型跨海斜拉桥风、浪、流联合作用及动力响应分析[D]. 韦承勋.大连理工大学 2019
[2]风浪流数值模拟与风-浪联合作用下桥塔动力响应研究[D]. 柏晓东.哈尔滨工业大学 2018
[3]多维随机荷载组合方法及风浪耦合荷载效应研究[D]. 涂志斌.浙江大学 2016
硕士论文
[1]波浪作用下跨海桥梁动力响应及减隔振措施研究[D]. 胡俊杰.西南交通大学 2018
[2]风浪联合作用下半潜式浮式风机结构响应及故障分析[D]. 郑侃.大连理工大学 2018
本文编号：2932624
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