大跨剛構(gòu)-連續(xù)組合梁橋抖振時(shí)域分析.pdf

1、隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅速發(fā)展，大跨度剛構(gòu)-連續(xù)組合梁橋在橋梁領(lǐng)域得到了極大的推廣和應(yīng)用。隨著其向大跨度方向的發(fā)展，抗風(fēng)也成為亟需解決的問(wèn)題。橋梁施工和成橋運(yùn)營(yíng)階段，風(fēng)致抖振問(wèn)題不可避免，它不僅關(guān)系到施工階段的施工安全，而且還會(huì)影響到運(yùn)營(yíng)階段結(jié)構(gòu)的疲勞和行車(chē)舒適度，有必要進(jìn)行詳盡的分析和研究。 頻域分析作為一種傳統(tǒng)方法，因其簡(jiǎn)單、實(shí)用、有效等特點(diǎn)，在橋梁結(jié)構(gòu)抖振分析中一直被廣泛使用。但其無(wú)法反映幾何和氣動(dòng)非線(xiàn)性。而大跨度橋梁結(jié)構(gòu)在自

2、然風(fēng)作用下通常表現(xiàn)出非線(xiàn)性，因此應(yīng)盡量采用能考慮幾何和氣動(dòng)非線(xiàn)性的抖振時(shí)域分析方法。本文根據(jù)Miyata T提出的方法，通過(guò)準(zhǔn)定常氣動(dòng)力模型的雙泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)得到了與自激力等價(jià)的12階單元?dú)鈩?dòng)剛度矩陣和氣動(dòng)阻尼矩陣，將基于G.Deodatis諧波合成法模擬得到的隨機(jī)脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程代入到Scanlan抖振力公式中計(jì)算抖振力時(shí)程，研究了平均風(fēng)荷載、抖振力、自激力對(duì)結(jié)構(gòu)抖振響應(yīng)的貢獻(xiàn)，最后討論了幾何非線(xiàn)性對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抖振響應(yīng)的影響。 根據(jù)以

3、上理論，在大型通用有限元軟件ANSYS中建立了大跨度橋梁抖振時(shí)域分析計(jì)算模型，以溫福鐵路白馬河特大橋中的(80+3×145+80)m剛構(gòu)-連續(xù)組合梁橋?yàn)槔M(jìn)行了抖振時(shí)域分析。結(jié)論表明： 1、施工最大雙懸臂狀態(tài)，結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)最為顯著，是抗風(fēng)的最不利狀態(tài)。 2、考慮脈動(dòng)風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)明顯大于平均風(fēng)作用時(shí)的響應(yīng)； 3、考慮自激力的結(jié)構(gòu)響應(yīng)有所減??； 4、考慮幾何非線(xiàn)性因素后，白馬河大橋的抖振響應(yīng)峰值有較大幅