文档介绍：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拱桥,: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,并利用淖级ǔF郊扑愣墩窳妥约ちΣ⒖悸瞧寄桑糜邢拊狢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,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中文摘要
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签字日鼽力年么月/钼签字日期:月、厂学位论文作者签名:岁/签字日期:堋年耹/学位论文作者签名:詊冼独创性声明学位论文版权使用授权书规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重鏖太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解重庞太堂重废太堂分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。年解密后适用本授权书。本学位论文属于胫辉谏鲜鲆桓隼ê拍诖颉啊獭有关保留、使用学位论文的论文被查阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部保密不保密/导师签名●
,同时为了满足人们对建筑结构的功能需求,当代建筑不断向高度更高,跨度更大,体型更复杂的方向发展。而这一扩展,使得此类建筑对风荷载十分敏感,风荷载也随之逐步成为设计的主要控制荷载。在各种建筑中,特别是桥梁随着跨度不断增大,刚度相对不断变小,使得结构的振动很容易被激发。所以说,风对桥梁的作用不只是静力的,而且具有动力荷载或者是动风荷载的特征。历史上对风的认识和研究是一个不断发展的过程,一开始,人们只是把风对结构的作用当成是一个静力作用,直到年美国桥在不到痵的低速风作用下发生强烈振动而倒塌后,才引起国际上桥梁工程师和空气动力学专家的通力合作,致力于大跨度桥梁的风效应,特别是风致振动的研究,包括颤振,抖振,涡激振等现象进行了一系列研究【浚崾说ゴ靠悸蔷卜荷载的历史。在众多桥梁中,中承式钢桁架系秆拱桥由于其受力形式合理,成为一种能做到较大跨度的桥梁形式,也成为拱桥发展的方向。但是随着跨度的增大,其对风的敏感性就逐渐加大,风致振动问题也就越来越突出。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风致抖振【俊R虼耍A吮Vぴ谌运营阶段桥梁的安全性及行车的安全性舒适性,对大跨度中承式钢桁架拱桥在全桥运营状态时的风致抖振现象进行研究就显得十分必要。本文正是以建设中的重庆朝天门长江大桥,这座主跨达居同类桥梁世界第一的无推力钢桁架系杆拱桥为工程背景,,首先要搞清楚什么是风,风具有那些特性。风是空气相对于地球表面的运动,空气昀运动又可以分解为水平运动和垂直风产生的根本原因是太阳对地球大气的加热不均匀,导致大气中热力与动力现象的时空不均匀性,使相同高度上两点之间产生压差,从而迫使空气流动,形①大气的吸热作用,即大气从地表辐射吸收热量。运动。成了风。风的形成主要受下列因素影响:重庆大学硕士学位论文
“式中:矿“弘为瞬时风速,是指在某时刻占淠车闵瑈,的真实风速;吹力为平均风速,是指在某个时距内,空问某点上各瞬时风速的平均值;②大气的压强与温度沿高度递减造成了气流的垂直运动。③气压的水平梯度力造成了气流的水平运动的作用力。④地球表面对大气的摩擦力,即边界层效应,使的风速沿高度变化。对于结构风工程而言,主要关心