[碩士]大跨徑懸索橋空氣靜力穩(wěn)定性研究

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　　[碩士]大跨徑懸索橋空氣靜力穩(wěn)定性研究　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度：2005　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的需要，大跨徑跨海工程己被提上議程。橋梁跨徑的不斷增大，使得橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)、靜力問(wèn)題日益突出。目前，橋梁風(fēng)工程界對(duì)大跨徑橋梁的研究主要考慮動(dòng)力穩(wěn)定問(wèn)題和振動(dòng)響應(yīng)問(wèn)題，并取得了很大進(jìn)展，而對(duì)空氣靜力問(wèn)題的研究仍然欠缺。根據(jù)國(guó)內(nèi)外風(fēng)洞模型試驗(yàn)成果，大跨徑橋梁發(fā)生靜風(fēng)穩(wěn)定性問(wèn)題的臨界風(fēng)速可能低于動(dòng)力穩(wěn)定的臨界風(fēng)速。另外，在強(qiáng)靜風(fēng)荷載作用下，大跨徑橋梁的幾何非線性、靜風(fēng)荷載非線性的影響均不容忽視。因此，對(duì)大跨徑或超大跨徑橋梁(尤其是懸索橋)的靜風(fēng)穩(wěn)定性問(wèn)題的研究是橋梁抗風(fēng)性能研究的一個(gè)重要方向?；诖?，本文對(duì)大跨徑懸索橋結(jié)構(gòu)的抗靜風(fēng)問(wèn)題作了詳細(xì)深入的研究，具體內(nèi)容如下:　　 1、闡述了現(xiàn)行《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》中計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)靜風(fēng)失穩(wěn)臨界風(fēng)速的線性方法，并對(duì)求解結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)發(fā)散臨界風(fēng)速的計(jì)算公式做了簡(jiǎn)要的推導(dǎo)?！　? 2、提出了基于ANSYS的計(jì)算大跨徑橋梁靜風(fēng)穩(wěn)定性的非線性有限元法，充分考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線性及靜風(fēng)荷載的非線性?！　? 3、將非線性有限元法的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)行線性方法的計(jì)算結(jié)果作了詳細(xì)的比較。經(jīng)比較得出:用現(xiàn)行線性方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)穩(wěn)定性會(huì)過(guò)高的估計(jì)結(jié)構(gòu)的抗靜風(fēng)能力，偏于不安全;非線性有限元法計(jì)算結(jié)構(gòu)的靜風(fēng)穩(wěn)定性與線性方法相比更精確;非線性有限元法具有能跟蹤結(jié)構(gòu)失穩(wěn)全過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)?！　? 4、在保持其它設(shè)計(jì)參數(shù)不變的前提下，通過(guò)選取不同的風(fēng)初始攻角、邊跨跨徑、中跨跨徑、矢跨比、加勁梁截面形式、單位長(zhǎng)度橋道質(zhì)量及主塔高度等參數(shù)，分別用線性方法與非線性有限元法詳細(xì)考察了大跨徑懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響因素，為大跨徑橋梁的抗靜風(fēng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)與參考。

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