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[碩士]大跨度懸索橋風(fēng)振響應(yīng)分析及計算機(jī)仿真

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內(nèi)容簡介

  [碩士]大跨度懸索橋風(fēng)振響應(yīng)分析及計算機(jī)仿真  學(xué)科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程  授予學(xué)位: 碩士   學(xué)位授予單位:同濟(jì)大學(xué)  學(xué)位年度:2006   隨著現(xiàn)代材料、施工技術(shù)和設(shè)計理論的發(fā)展,以及電子計算機(jī)的普遍應(yīng)用,出現(xiàn)了新一代的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)也變得越來越柔性、自重越來越輕、阻尼也越來越小,一般對風(fēng)更加敏感。大跨度的懸索橋和斜拉橋就是其中的代表。最近二三十年我國建設(shè)了許多大跨徑的懸索橋,橋梁的跨度有不斷增大的趨勢。風(fēng)對橋梁的作用也越來越顯著,風(fēng)荷載已經(jīng)是大跨度橋梁設(shè)計必須十分關(guān)注的問題,甚至起決定性作用。因為大跨度橋梁易受風(fēng)荷載影響的特點,從經(jīng)濟(jì)及安全的角度都有必要進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)分析?! ? 本文在對近地風(fēng)荷載的特性進(jìn)行詳細(xì)地研究之后,著手于風(fēng)荷載的模擬,以及在有限元框架中實現(xiàn)由風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的顫振和抖振動力響應(yīng)分析。具體所做的工作如下:   首先,簡要敘述了橋梁風(fēng)致響應(yīng)分析研究國內(nèi)外研究的歷史以及現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢?! ? 其次,討論了近地風(fēng)的有關(guān)特性,包括風(fēng)的組成、平均風(fēng)剖面平均風(fēng)速的特性以及脈動風(fēng)速的特性等,簡要介紹了風(fēng)引起的災(zāi)害。在詳細(xì)討論了近地風(fēng)的特性之后,基于脈動風(fēng)速功率譜密度函數(shù),引用了時間序列多維AR自回歸模型來模擬近地風(fēng)速,采用BIC準(zhǔn)則確定模型的結(jié)束,并編制了多點風(fēng)荷載模擬程序,以及對模擬結(jié)果進(jìn)行了譜分析以驗證程序的正確性?! ? 再次,討論了在風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。利用Seaman修正后的全顫振導(dǎo)數(shù)的自激力氣動力方程,和抖振力方程,并利用有限元理論,把這些單元力,轉(zhuǎn)化為等效節(jié)點力。此外,通過變化把自激力的作用等效于作用在結(jié)構(gòu)上的附加氣動剛度和氣動阻尼,采用單參數(shù)搜索的算法實現(xiàn)顫振分析。最后利用上述方法在ansysy中計算Thiele采用過的一理想簡支梁模型,驗證方法的正確性及可實現(xiàn)性?! ? 最后,對廈門海滄大橋東航道懸索橋進(jìn)行了顫振和抖振響應(yīng)分析,并比較有限元分析結(jié)構(gòu)與風(fēng)洞試驗結(jié)果,以驗證結(jié)果的正確性。

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發(fā)布:2007-11-24 12:15    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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