大跨度悬索桥施工过程考虑静风非线性效应的频域颤振分析
发布时间：2021-01-10 06:44
迄今对大跨度桥梁的颤振研究很少考虑静风非线性效应的影响,而大跨度悬索桥在静风荷载作用下主梁会产生明显的附加攻角并改变结构动力特性,这些非线性效应对大跨度桥梁颤振稳定性的影响程度如何?目前尚缺乏深入研究。本文以深中通道伶仃洋大桥为工程背景,在传统的三维颤振频域分析理论上,发展了考虑静风非线性效应的三维颤振分析方法,并基于全桥气弹模型风洞试验进行了验证。本文主要研究内容如下所述:（1）建立伶仃洋大桥成桥状态以及主梁架设典型施工阶段有限元分析模型,并计算得到成桥状态以及施工各阶段的结构动力特性。（2）对ANSYS商用软件进行二次开发,编制了大跨度悬索桥静风非线性效应分析程序;利用风洞三分力试验获得的伶仃洋大桥成桥状态以及施工状态的主梁静力三分力系数,对其进行考虑结构非线性和静风非线性的有限元分析,得到不同攻角下,主梁各点处随风速变化的静风响应。（3）利用MATLAB软件,编制了大跨度悬索桥多模态颤振频域分析程序;采用分状态强迫振动试验方法测量并识别了主梁成桥状态和施工状态在-1°8°初始来流风攻角下的颤振导数,在此基础上进行多模态颤振分析,探讨其在不同初始风攻角下发生颤...
【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
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
明石海峡大桥（1991m）
海峡长 85km，是连接两洲铁路网的重点工程；直布罗陀海峡位于欧非两洲之间，海峡长 87km，是地中海进入大西洋的通道，目前正在规划中；土耳其海峡是亚欧两洲的分界线，包括博斯普鲁斯海峡、马尔马拉海和恰纳卡莱海峡，土耳其共和国为了庆祝其建国 100 周年将在恰纳卡莱海峡建造一座主跨达到 2023m 的两塔三跨悬索桥，建成后将为世界上最大跨度的悬索桥；墨西拿海峡位于西西里岛和意大利之间，海峡长 39km，意大利将于其上建一座跨度为 3300m 的公铁两用悬索桥，这项史无前例的超级工程备受世人瞩目，将是世界上跨海工程的里程碑。欧洲的跨海工程进入了大力建设时期，尤其如英国、挪威和瑞典等岛国，想通过桥梁将各区域相连。亚洲地区，尤其是日本、韩国和中国，由于经济的快速发展，跨海连岛工程也取得不错的成就。中国目前通车的港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥，隶属于珠江口伶仃洋跨海工程；舟山连岛工程是世界规模最大的岛陆联络工程，其中全长目前位居已建成桥梁国内第一，世界第二的西堠门大桥就属于该工程，目的是使舟山更紧密融入长三角经济圈。列出几张代表性的悬索桥如图 1-1~图 1-4 所示：
尤其是日本、韩国和中国，由于经济的快速发展，跨海连岛工程也取得不错的成就。中国目前通车的港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥，隶属于珠江口伶仃洋跨海工程；舟山连岛工程是世界规模最大的岛陆联络工程，其中全长目前位居已建成桥梁国内第一，世界第二的西堠门大桥就属于该工程，目的是使舟山更紧密融入长三角经济圈。列出几张代表性的悬索桥如图 1-1~图 1-4 所示：图 1-1 明石海峡大桥（1991m） 图 1-2 西堠门大桥（1650m）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同风攻角下薄平板的颤振导数[J]. 王骑,李郁林,李志国,廖海黎. 工程力学. 2018(10)
[2]静风效应对千米级悬索桥颤振的影响[J]. 熊龙,廖海黎,马存明,王骑. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]附加攻角效应对颤振稳定性能影响[J]. 欧阳克俭,陈政清. 振动与冲击. 2015(02)
[4]桥梁主梁断面18个颤振导数识别的三自由度强迫振动法[J]. 牛华伟,陈政清. 土木工程学报. 2014(04)
[5]柔性悬索吊桥的几何非线性特性[J]. 曹国辉,胡佳星,张锴,刘超. 中南大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析[J]. 齐念,叶继红. 东南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]基于U.L列式的带刚臂平面梁元非线性分析[J]. 邓继华,邵旭东. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]风致静力扭角对桥梁颤振性能影响的节段模型试验研究[J]. 朱乐东,朱青,郭震山. 振动与冲击. 2011(05)
[9]梁元修正拉格朗日法的刚体检验和节点力计算[J]. 张年文,童根树. 浙江大学学报(工学版). 2010(10)
[10]四渡河峡谷大桥桥位风的湍流特性实测分析[J]. 庞加斌,宋锦忠,林志兴. 中国公路学报. 2010(03)
博士论文
[1]考虑静风效应及自激气动力跨向相关性的大跨度悬索桥精细化颤振分析方法[D]. 熊龙.西南交通大学 2017
[2]桥梁断面气动导数识别的三自由度强迫振动法[D]. 郭震山.同济大学 2006
硕士论文
[1]扁平箱梁颤振性能的量化与预测[D]. 闫雨轩.西南交通大学 2017
[2]大跨度悬索桥成桥状态颤振分析[D]. 周继.西南交通大学 2011
[3]大跨度悬索桥施工过程颤振分析[D]. 徐优.西南交通大学 2006
[4]悬索桥的三维颤振频域分析及其施工阶段颤振稳定性研究[D]. 艾辉林.西南交通大学 2003
本文编号：2968254
【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
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
明石海峡大桥（1991m）
海峡长 85km，是连接两洲铁路网的重点工程；直布罗陀海峡位于欧非两洲之间，海峡长 87km，是地中海进入大西洋的通道，目前正在规划中；土耳其海峡是亚欧两洲的分界线，包括博斯普鲁斯海峡、马尔马拉海和恰纳卡莱海峡，土耳其共和国为了庆祝其建国 100 周年将在恰纳卡莱海峡建造一座主跨达到 2023m 的两塔三跨悬索桥，建成后将为世界上最大跨度的悬索桥；墨西拿海峡位于西西里岛和意大利之间，海峡长 39km，意大利将于其上建一座跨度为 3300m 的公铁两用悬索桥，这项史无前例的超级工程备受世人瞩目，将是世界上跨海工程的里程碑。欧洲的跨海工程进入了大力建设时期，尤其如英国、挪威和瑞典等岛国，想通过桥梁将各区域相连。亚洲地区，尤其是日本、韩国和中国，由于经济的快速发展，跨海连岛工程也取得不错的成就。中国目前通车的港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥，隶属于珠江口伶仃洋跨海工程；舟山连岛工程是世界规模最大的岛陆联络工程，其中全长目前位居已建成桥梁国内第一，世界第二的西堠门大桥就属于该工程，目的是使舟山更紧密融入长三角经济圈。列出几张代表性的悬索桥如图 1-1~图 1-4 所示：
尤其是日本、韩国和中国，由于经济的快速发展，跨海连岛工程也取得不错的成就。中国目前通车的港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥，隶属于珠江口伶仃洋跨海工程；舟山连岛工程是世界规模最大的岛陆联络工程，其中全长目前位居已建成桥梁国内第一，世界第二的西堠门大桥就属于该工程，目的是使舟山更紧密融入长三角经济圈。列出几张代表性的悬索桥如图 1-1~图 1-4 所示：图 1-1 明石海峡大桥（1991m） 图 1-2 西堠门大桥（1650m）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同风攻角下薄平板的颤振导数[J]. 王骑,李郁林,李志国,廖海黎. 工程力学. 2018(10)
[2]静风效应对千米级悬索桥颤振的影响[J]. 熊龙,廖海黎,马存明,王骑. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]附加攻角效应对颤振稳定性能影响[J]. 欧阳克俭,陈政清. 振动与冲击. 2015(02)
[4]桥梁主梁断面18个颤振导数识别的三自由度强迫振动法[J]. 牛华伟,陈政清. 土木工程学报. 2014(04)
[5]柔性悬索吊桥的几何非线性特性[J]. 曹国辉,胡佳星,张锴,刘超. 中南大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析[J]. 齐念,叶继红. 东南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]基于U.L列式的带刚臂平面梁元非线性分析[J]. 邓继华,邵旭东. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(05)
[8]风致静力扭角对桥梁颤振性能影响的节段模型试验研究[J]. 朱乐东,朱青,郭震山. 振动与冲击. 2011(05)
[9]梁元修正拉格朗日法的刚体检验和节点力计算[J]. 张年文,童根树. 浙江大学学报(工学版). 2010(10)
[10]四渡河峡谷大桥桥位风的湍流特性实测分析[J]. 庞加斌,宋锦忠,林志兴. 中国公路学报. 2010(03)
博士论文
[1]考虑静风效应及自激气动力跨向相关性的大跨度悬索桥精细化颤振分析方法[D]. 熊龙.西南交通大学 2017
[2]桥梁断面气动导数识别的三自由度强迫振动法[D]. 郭震山.同济大学 2006
硕士论文
[1]扁平箱梁颤振性能的量化与预测[D]. 闫雨轩.西南交通大学 2017
[2]大跨度悬索桥成桥状态颤振分析[D]. 周继.西南交通大学 2011
[3]大跨度悬索桥施工过程颤振分析[D]. 徐优.西南交通大学 2006
[4]悬索桥的三维颤振频域分析及其施工阶段颤振稳定性研究[D]. 艾辉林.西南交通大学 2003
本文编号：2968254
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