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大跨度桥梁结构风荷载模拟研究

基于数值模拟方法的风速时程曲线在桥梁结构风振分析中被广泛采用。本文基于自然风特性,通过考虑结构节点间的风速时程相关性,采用AR模型模拟节点  (本文共5页) 阅读全文>>

大连理工大学
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大跨度桥梁颤抖振分析

大跨度桥梁的颤抖振分析是抗风设计的主要依据,而风场模拟和颤振导数识别是进行颤抖振分析的两个前提条件。本文在总结国内外有关颤振抖振分析、颤振导数识别以及风场模拟的基础上,在交通部西部交通建设科技基金(200631882350)与国家自然科学基金(50708012)共同资助下,进行了上述三个方面的工作,主要内容包括:1.研究了三种不同相干函数条件下模拟脉动风的统计特征变化规律,对比分析了三种风场模拟程序(谐波合成法、线性滤波法和特征正交分解法)的计算效率,研究结果表明:采用修正的指数表达式相干函数模拟的脉动风具有负相关性,同时能较好解决谱密度矩阵不正定的问题;谐波合成法较为适合桥梁结构的脉动风场模拟。2.提出了识别颤振导数的思路简单、适用性更广的小波识别法;改进了识别颤振导数的随机子空间法:编制了两种方法的计算程序,并通过算例分析验证了这些方法的有效性。3.发展了大跨度桥梁结构气动耦合颤振的双模态和多模态分析方法,对几座典型桥梁结构...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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考虑紊流三维效应的大跨度桥梁抖振分析及等效风荷载研究

本文借鉴航空领域中的三维抖振分析理论,建立了考虑紊流三维效应的大跨度桥梁抖振分析方法。在此基础上提出了一种在紊流场中直接识别桥梁断面二维气动导纳的试验方法;应用该方法识别了典型桥梁断面的二维气动导纳。根据三维抖振分析方法,并考虑不同类型桥梁断面的抖振阻力非定常特性,提出了一种便于工程应用的分模态求解桥梁顺风向等效风荷载的方法。本文主要研究内容包括以下五个方面:1.回顾了大跨度桥梁抖振研究历程和计算理论,论述了气动导纳以及抖振力跨向相关性的研究现状,介绍了等效静力风荷载的计算方法以及目前在大跨度桥梁中的应用,探讨了现有抖振理论和等效静力风荷载方法中存在的问题。2.基于Ribner三维气动力理论,提出了广义三维二波数抖振力谱模型,建立了考虑紊流三维效应的大跨度桥梁抖振频域分析方法。针对具有不同主梁断面的大跨度桥梁成桥态和施工态,研究了不同跨宽比、不同平均来流风速、不同紊流积分尺度以及不同结构阻尼比条件下紊流三维效应对抖振响应的影响;...  (本文共177页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京交通大学
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风及列车荷载作用下大跨度桥梁振动响应研究

大跨度桥梁由于柔度很大,对风荷载非常敏感,在风的动力作用下会产生较大的变形和振动。在沿江、沿海这些风速较大的地区修建跨江、跨海铁路大桥时,必须综合考虑风和列车荷载对桥梁的动力作用,以确保桥梁结构及列车运行安全。随着桥梁跨度的增大,非线性因素也愈加明显,这就给本已经非常复杂的风-车-桥系统研究增加了难度。本文在综合国内外关于车桥耦合振动及桥梁抗风研究的基础上,考虑大跨度桥梁的几何非线性因素,建立了风-列车-桥梁体系非线性动力分析模型,以综合考虑风荷载和列车荷载对桥梁的动力作用。全文内容主要包括以下五部分内容:1.结合国内外大跨度桥梁的修建情况,对不同结构型式的大跨度桥梁发展史及现状进行综述,回顾了车桥系统动力相互作用、桥梁风致振动以及各种型式大跨度桥梁的非线性研究情况。总结了当前研究的特点,在此基础上阐述了将风、列车和桥梁统一为一个交互作用、协调工作的耦合振动系统进行研究的必要性。2.研究了列车变速行驶情况下的车桥耦合振动问题,通...  (本文共192页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

大跨度桥梁风致振动控制研究

大跨度桥梁作为交通枢纽和生命线工程,近年来在全世界范围内的研究和建设方兴未艾,然而大跨度桥梁由于具有轻柔的特点,在强烈外荷载的作用下动力响应剧烈。因此,采取有效的措施来抑制大跨度桥梁结构的振动响应,并确保其在长期服役下的安全性、适用性及其耐久性具有重要的研究意义,同时也是广大工程师与科研工作者所面临的现实问题。对于桥梁结构振动响应的控制研究,目前多集中于地震和风振响应控制。本文主要研究大跨度桥梁风致振动控制。风致振动控制的措施主要有气动措施、结构措施和机械措施三种。自1940年美国旧Tacoma桥因风致振动失稳倒塌以来,利用控制措施改善桥梁气动稳定性的研究已引起极大的关注,而出于经济、方便与美观的考虑,在主梁上安装一些气动措施,是振动控制研究的重点。随机脉动风场的模拟是大跨度桥梁颤抖振时域分析的前提。谐波合成法和线性滤波器法是随机过程的Monte Carlo模拟中的传统方法,应用最为广泛。小波分析方法是Fourier分析思想的发...  (本文共204页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

紊流风场中大跨度桥梁非线性气动稳定性研究

为了准确的评价大跨桥梁的气动稳定性,桥址处的风场特性成为气动稳定性分析的先决条件。而自然界中的风场实际是随机脉动过程,尤其当桥址处于山区峡谷复杂地形时,风场随机脉动特性加剧,真实的描述桥址处风场特性对桥梁气动稳定性分析具有重要意义。来流脉动风场不仅直接引起桥梁抖振响应,同时还影响其气动稳定性。脉动紊流对桥梁结构气动稳定性的影响是一复杂的过程,需要综合考虑紊流对气动自激力及其跨向相关性的影响,以及紊流引起的抖振响应对气动稳定性的影响等因素。为建立和实现体现紊流影响的定量化研究方法与相关风洞试验技术,本文主要进行了以下方面的工作:1、综合分析简易收缩性峡谷地形模型与真实山区峡谷地形模型的风洞试验结果,并通过对山区峡谷地区大范围复杂地形风场特性的数值模拟,总结了典型收缩性山区峡谷的风环境分布规律,为今后山区桥梁抗风设计提供参考。2、利用主动格栅模拟生成了大积分尺度紊流风场。采用强迫振动法研究了主动格栅紊流对理想薄平板,矩形钝体断面以及...  (本文共180页) 本文目录 | 阅读全文>>