本文關(guān)鍵詞：3500m跨徑懸索橋方案設(shè)計(jì)及抗風(fēng)穩(wěn)定性分析

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【摘要】：跨徑增加遭遇的一個(gè)重要瓶頸就是風(fēng)荷載作用下的氣動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題,主要包括靜風(fēng)穩(wěn)定性和顫振穩(wěn)定性。提高超大跨徑懸索橋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能是突破極限跨徑的關(guān)鍵。因此,對(duì)超大跨徑懸索橋的靜、動(dòng)力特性和氣動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行研究是十分必要的。本文進(jìn)行的主要工作有：(1)在懸索橋計(jì)算理論的基礎(chǔ)上,參考世界上已有懸索橋的尺寸參數(shù),提出了跨徑為3500m的懸索橋設(shè)計(jì)方案。(2)以分段彈性懸鏈線理論為基礎(chǔ),提出簡(jiǎn)便高效的線形計(jì)算方法,并將計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有商業(yè)軟件進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證其精度符合要求。(3)考慮靜風(fēng)荷載非線性、幾何非線性,基于內(nèi)-外雙重增量迭代方法,利用ANSYS/APDL參數(shù)化語(yǔ)言編寫(xiě)靜風(fēng)穩(wěn)定計(jì)算程序,對(duì)3500m跨徑懸索橋的靜風(fēng)荷載響應(yīng)進(jìn)行了全程跟蹤分析。(4)研究不同風(fēng)攻角下,超大跨徑懸索橋靜風(fēng)失穩(wěn)的機(jī)理和特征；討論主纜靜風(fēng)荷載、矢跨比、主纜中心距、加勁梁截面抗扭剛度以及加勁梁寬度對(duì)結(jié)構(gòu)的風(fēng)速-變形曲線、風(fēng)速-應(yīng)力曲線以及臨界風(fēng)速的影響,提出提高超大跨徑懸索橋失穩(wěn)臨界風(fēng)速的有效措施。(5)對(duì)結(jié)構(gòu)的顫振穩(wěn)定性進(jìn)行簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)。研究表明：強(qiáng)度和剛度問(wèn)題并非制約懸索橋跨徑發(fā)展的主因,隨著跨徑增加,結(jié)構(gòu)抵抗活載的能力有所提高,但跨徑增加導(dǎo)致結(jié)構(gòu)柔性增強(qiáng),動(dòng)力問(wèn)題和穩(wěn)定性問(wèn)題變得突出。根據(jù)三維靜風(fēng)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果可知,初始風(fēng)攻角和截面三分力系數(shù)曲線可決定結(jié)構(gòu)的位移發(fā)展方向以及結(jié)構(gòu)失效模式,結(jié)構(gòu)發(fā)生靜風(fēng)失穩(wěn)的主要原因是幾何非線性導(dǎo)致幾何剛度矩陣發(fā)生變化,引起位移發(fā)生突變。提高懸索橋靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速的關(guān)鍵是提高結(jié)構(gòu)的整體抗扭剛度,可以采取的措施有：增加加勁梁截面的抗扭剛度、降低矢跨比和提高寬跨比�？鐝皆黾訉�(dǎo)致結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)頻率減小,顫振穩(wěn)定性問(wèn)題比靜風(fēng)穩(wěn)定性問(wèn)題更加突出,傳統(tǒng)鋼箱梁無(wú)法滿足計(jì)算要求,需采取分體式鋼箱梁以及必要的氣動(dòng)措施。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U448.25

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 潘永仁,王小同,范立礎(chǔ);快速形成懸索橋結(jié)構(gòu)有限元模型的方法[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

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4 許世展,高傳明,賀拴海,劉來(lái)君;懸索橋主塔縱向穩(wěn)定的實(shí)用計(jì)算[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

5 李黎;陳偉;龍曉鴻;胡亮;;四渡河特大懸索橋靜力非線性分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版);2006年02期

6 孫玉平;沈銳利;唐茂林;吳i，

本文編號(hào)：1171131