平列式公鐵兩用獨塔斜拉橋風(fēng)致響應(yīng)及橋上列車傾覆穩(wěn)定研究.pdf

1、隨著越來越多橋梁因風(fēng)致振動而產(chǎn)生破壞，風(fēng)對橋梁結(jié)構(gòu)的影響越來越受到人們的重視，而如今大跨度公鐵兩用橋的應(yīng)用日趨廣泛加之橋上列車運行速度的不斷提高，橋上列車在側(cè)風(fēng)作用下的安全問題也愈加被重視。因此，對橋梁風(fēng)致振動性能以及橋上列車傾覆穩(wěn)定的研究具有一定的現(xiàn)實意義。本論文是以某平列式公鐵兩用斜拉橋為工程背景，通過風(fēng)洞試驗和CFD數(shù)值模擬等方法研究了橋梁系統(tǒng)的氣動力影響因素，基于有限元計算軟件分析了平列式公鐵兩用斜拉橋的風(fēng)致響應(yīng)性能并討論了橋上

2、列車的傾覆穩(wěn)定性。主要工作如下:
　　1、結(jié)合自然風(fēng)的特性及橋址風(fēng)場特點，將橋梁三維脈動風(fēng)場進行合理簡化，對主梁以及各橋墩、橋塔進行了脈動風(fēng)場的模擬，并分別對主梁及部分墩塔進行了功率譜、紊流度以及相關(guān)性等檢驗工作，由檢驗的結(jié)果可得出此橋風(fēng)場模擬的結(jié)果較好。
　　2、用有限元軟件ANSYS建立了跨東平水道橋的成橋有限元模型，分析計算了該橋成橋狀態(tài)下的靜風(fēng)和抖振響應(yīng)，響應(yīng)結(jié)果良好。
　　3、研究了不同交通流狀況下橋梁系統(tǒng)氣

3、動力的變化情況，首先通過風(fēng)洞試驗的方法測量了不同交通流時的氣動力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當橋上僅行駛轎車時，橋梁系統(tǒng)的氣動阻力不會隨著交通流的增加而增加，然后通過CFD數(shù)值模擬的方法對相同的工況進行了模擬，計算得出了相似的結(jié)論，可以設(shè)想轎車交通流的存在會改善橋梁的氣動外形，減小系統(tǒng)的風(fēng)阻。
　　4、通過CFD數(shù)值模擬的方法研究了風(fēng)攻角以及鐵路風(fēng)屏障對橋梁和橋上列車氣動力的影響。
　　5、研究強側(cè)風(fēng)下列車傾覆穩(wěn)定問題，計算臨界傾覆風(fēng)速，說明