[碩士]大跨度懸索橋纜載吊機(jī)抗風(fēng)性能研究

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　　[碩士]大跨度懸索橋纜載吊機(jī)抗風(fēng)性能研究　　學(xué)科專業(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：2011　　纜載吊機(jī)作為加勁梁架設(shè)的高效設(shè)備在大跨度懸索橋的施工建設(shè)中有著十分重要的作用。由于纜載吊機(jī)處于比橋面風(fēng)速高出許多的高空，將經(jīng)常遭遇強(qiáng)風(fēng)作用，因此其抗風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)要顯著大于主梁的值。鑒于纜載吊機(jī)的安全性直接關(guān)系到橋梁的施工進(jìn)度和施工安全，因此通過風(fēng)洞試驗(yàn)及計(jì)算分析對(duì)其抗風(fēng)性能進(jìn)行檢驗(yàn)及評(píng)估是必要的。　　本論文以西垠門大橋?yàn)楣こ瘫尘?，通過風(fēng)洞試驗(yàn)和計(jì)算分析評(píng)估了纜載吊機(jī)在強(qiáng)風(fēng)條件下的抗風(fēng)性能。主要完成了以下幾個(gè)方面的工作:　　 (1)基于纜載吊機(jī)剛性模型，采用四點(diǎn)桿式天平同步測(cè)力的方式，通過風(fēng)洞試驗(yàn)獲得了不同工況組合下(不同風(fēng)向角和風(fēng)攻角)下吊機(jī)三個(gè)方向(橫橋向、順橋向和豎向)的風(fēng)荷載并換算得到體型系數(shù)，分析了吊機(jī)所受風(fēng)荷載隨風(fēng)向角和風(fēng)攻角變化的規(guī)律，明確了吊機(jī)最不利風(fēng)荷載工況。　　 (2)應(yīng)用諧波合成法編制程序?qū)|載吊機(jī)在設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)的紊流風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了模擬，基于Davenport準(zhǔn)定常假設(shè)建立了吊機(jī)動(dòng)力風(fēng)荷載模型。采用有限元分析程序，對(duì)其進(jìn)行了最不利荷載組合的動(dòng)力風(fēng)荷載時(shí)程分析。　　 (3)在試驗(yàn)得到的體型系數(shù)基礎(chǔ)上，按照《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》( JTG/T D60-01-2004)取對(duì)應(yīng)的靜陣風(fēng)系數(shù)得到吊機(jī)的靜陣風(fēng)荷載(規(guī)范方法)，對(duì)其進(jìn)行了靜陣風(fēng)荷載響應(yīng)分析，并將計(jì)算結(jié)果與上述時(shí)程分析的計(jì)算結(jié)果作了對(duì)比?！　? (4)基于等效靜力風(fēng)荷載概念，提出了線彈性結(jié)構(gòu)等效靜力風(fēng)荷載實(shí)用方法。運(yùn)用此方法計(jì)算時(shí)，等效目標(biāo)響應(yīng)峰值既可以是結(jié)構(gòu)的頻域方法分析結(jié)果也可以是時(shí)域方法分析結(jié)果。分別采用實(shí)用方法和陣風(fēng)因子法計(jì)算了吊機(jī)在設(shè)計(jì)風(fēng)速下的等效靜力風(fēng)荷載?！　? (5)對(duì)吊機(jī)作了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和傾覆穩(wěn)定性兩方面的抗風(fēng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，綜合分析得出吊機(jī)在強(qiáng)風(fēng)條件下具有良好的抗風(fēng)性能和足夠的安全性。

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