基于独塔双索面斜拉桥动力分析与试验研究

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1、东北电力大学硕士学位论文独塔双索面斜拉桥动力分析与试验研究姓名：郑维权申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：鞠彦忠20070301摘要斜拉桥的出现为世界桥梁的发展注入了新的活力。斜拉桥以其超强的跨越能力和出色的自身优点同益向大跨度方向迈进。随着跨度的增大，有很多问题随之而来，其中桥跨结构的自振特性、抗震、抗风以及车辆荷载的冲击振动等动力学问题尤为突出。斜拉桥与其它一般梁式桥在结构体系、材料受力性能等方面都有明显的差异，其抗风、抗震性能以及车振性能等均有其自身的特点。首先，本文以临江门大桥为背景，使用ANSYS软件建立了空间有限元模型，实施了桥跨结

2、构的自振特性分析；详细介绍了三维空间模型的各种简化方法和形式，并对各种形式的简化模型的自振特性进行了对比。其次，利用脉动法即环境随机激励的方式，对临江门大桥的动力特性进行测试，识别出该桥的模态参数，同时对有限元分析、现场振动测试二者的模态参数进行了对比分析。结果显示数值计算结果与动态试验结果比较吻合，说明了该有限元模型能够分析出该桥的动力特性，可为同类型的独塔双索面斜拉桥的动力特性分析提供参考。在此基础上，本文对该桥进行了地震反应分析，采用标准反应谱作为输入的谱曲线，分别考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应，并考虑了两种地震组合，即纵桥向+竖向

3、输入和横桥向、竖向输入。为了保证计算精度，在计算中采用了cQc方法。最后，本文对利用固有频率这种常用的方法进行桥梁结构损伤诊断的原理进行了详细论述，并给出了这种方法进行结构损伤诊断的过程和步骤。关键词斜拉桥模态参数动力分析动力试验地震反应东北电力大学硕卜学位论文AbstractTheappearanceofcable-stayedbridgeinjectednewvigourtotheworldbridges．Now,cable-stayedbridgesarebeingdesignedtothedirectionoflongspanbecauseo

4、fitscrossablityandselfadvantages．Withtheovergrowthofthespan，manyproblemshaveappeared．Morever,thedynamicproblemscausedbywind，quakeandmovingloadaresevereinchief．Cable—stayedbridgehasapparentdifferencesfromotherformofbridgesinstructuresystem，materialstressbehaviorandsoon．Firstly,i

5、nthispaper,takingtheexampleofLinjiangmencable-stayedbridge，establish3-DfiniteelementmodelofitwithsoftwareANSYS，andanalyzeitsinherentvibration．Thesethesisalsointroducedsomekindsofsimplifiedmethodsof3·Dspacemodal，andmadecomparisonoftheinherentvibrationfeaturesbetweenthem．Secondly

6、,usingthepassageofrandomastheambientvibration，thedynamicpropertiesofLinjiangmenBridgeismeasuredandthemodalparameterisidentifiedandusedasdynamicdactylogramofthedamagedcase．Bythefiniteelementanalysisandlocalevibrationtest，modalparameterisanalyzed．Thenumericalcalculationresultswit

7、hthemodelcoincidefairlywellwitllthoseofdynamictests，whichmanifestthatthemodelcanbewellusedforanalysisofthedynamicbehaviorofthesinglepylonanddoublecableplanecable-stayedbridgeandcanServeasreferencetotheanalysisofdynamicbehaviorofsimilarbridges．Onthebaseofthem,thestandardseismicr

8、esponsespectrumisinputtedfromlongitudinal，transversean