基于大跨度钢桁架拱桥成桥状态抖振分析研究

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1、重庆大学硕士学位论文大跨度钢桁架拱桥成桥状态抖振分析研究姓名：王贤亮申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李正良20070508重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着工程设计、施正技术和材料科学的发展，现代拱桥向大跨度、超大跨度方向发展。然而，随着其跨度的不断增大，风致振动词题也就显得越来越突出，特别是在全桥成桥运营阶段这一历时最长也是最重要阶段。因此保证此阶段的安全性和适用性就显得十分重要。而在风致振动中，对桥梁运营阶段行车安全性和舒适性的最大威胁是来自抖振。基于以上原因，本文以重庆朝天门长江大桥为例，针对大跨度中承式钢桁架

2、拱桥，对其全桥成桥状态下的抖振问题进行了研究．主要工作有以下几个方面：首先，本文介绍了桥梁动力特性分析的有限元理论及计算方法，并采用空间梁系结构的有限元计算模型对朝天门长江大桥的结构动力特性进行了计算。得到其基本振型和周期。其次，介绍了抖振基本理论和基于频域分析的抖振响应理论计算法，并利用$canlan的准定常气动力公式计算抖振力和自激力并考虑气动导纳，用有限元CQC法发展了求解大跨度拱梁耦合抖振响应的有限元计算方法。最后，对朝天门长江大桥进行了气弹模型风洞试验，采用尖劈加粗糙元装置模拟了桥址处的风环境，测试了不同风向角来流下，

3、该桥主拱、主桥桁架在成桥状态下的抖振响应。通过试验数据的整理和分析，并结合其它结构形式桥梁，对大跨度中承式钢桁架拱桥在成桥运营状态下的抖振响应进行了分析研究。得到了此类桥梁在成桥状态下的抖振响应特征。关键词：大跨度拱桥，气弹模型，风洞试验，动力特性，抖振重庆大学硕士学位论文英文摘要Withthedevelopmentofmaterialscience’constructiont优hnologyandengineeringdesign,thespanofmodemlong-spanarchbridgehasconstauflyin

4、creased．ButwiththeiIK砷鞠sedspan,wind-inducedvibrationproblemswillbecomemoreandmoreprominent,especiallyinthefull-bridgeopera垃onalphaseofthelongestandmostimportantstage．So，itisveryimportantforUStoguaranteetheirsafetyandapplicability．Bu插etmgisthebiggestthreatforthebridge

5、’Stra伍csafetyandcomfortOncompletebridgestatus．TakingtheChaotianmenYangtzeRiverBridgeofChongqingastheprojectbackground,thebuffetingproblemsoflarge-spansteelarchtrussbridgeatoperationalstate躺studiedinthispaper．ThestudyiSmainlyfocusedOnthefollowingaspects：Firstly,thefin

6、iteelementmethodtheoryofthedynamicalcharacteristicanalysisisintroducedinthispaper．Tosimplytheproblem，thispaperusespacebeamelementtoequalthepartsofbridge．Secondly,thebasictheoryaboutbuffetingandfrequency-domainl'espolz∞spectrumanalysisisintroducedinthispaper．Themotion

7、-excitedaerodynamicforceandbu商etmgforceisobtained1hroughthetheoryproposedbyScanlan．AndthefiniteelementandCQCanalysisforcoupledbuffetingprobl曲asoflarge-spansteelarchtrussbridgesisdeveloped．Finally,AeroelasticmodeltunneltestsofChongqingChaotianmenvangziRiverBridgeareca

8、rriedout．Spire，fenceandIDughnesselementareusedforsimulatingthewindenvironmentofthebridgelocatedsite．Responseofthemainbridgeandmaing