[碩士]潛浮式倒懸索橋動力性能試驗與理論研究

內容簡介

　　[碩士]潛浮式倒懸索橋動力性能試驗與理論研究　　學科專業(yè)：公路橋梁與渡河工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2008　　為了將海南省公路網(wǎng)與大陸公路網(wǎng)連成一體，推動海南省社會與經(jīng)濟發(fā)展，我國正積極規(guī)劃建設瓊州海峽跨海通道工程。潛浮式倒懸索橋是將懸索橋和阿基米德橋相結合而構造的一種新橋型，具有懸索橋和阿基米德橋的雙重優(yōu)點，可以作為瓊州海峽跨海通道工程的比選方案。潛浮式倒懸索橋一般處于水下30m左右，環(huán)境條件比較復雜，當外界產(chǎn)生的激振力引起橋體共振時，將對潛浮式倒懸索橋的構強度，車輛的正常運營，司機及乘客的舒適性等帶來嚴重影響。因此，研究潛浮式倒懸索橋與水的禍合振動，了解潛浮式倒懸索橋在動態(tài)條件下的自振頻率是十分必要的。　　本文以潛浮式倒懸索橋的動力特性為研究對象，首先介紹了阿基米德橋、懸索橋和潛浮式倒懸索橋的概念和特點，闡述了阿基米德橋的國內外研究動態(tài)，論證了潛浮式倒懸索橋的優(yōu)越性及課題研究的意義;其次分析了環(huán)境荷載對潛浮式倒懸索橋動力特性的影響，探索了應用ANSYS有限元軟件對流固禍合系統(tǒng)進行模態(tài)分析的計算方法;為了研究水對潛浮式倒懸索橋的重點部位深水墩動力性能的影響，組建了兩套測試系統(tǒng)，對兩組不同形狀的橋墩模型進行了動力特性試驗，測量模型的自振頻率，得出橋梁在振動過程中形成橋墩與水的禍合作用，隨著水深的增加，橋墩阻尼逐漸加大而自振頻率逐漸降低，當水位達到橋墩一定高度時，水對橋墩自振頻率的影響已不能忽略等結論;為了設計潛浮式倒懸索橋的模型和試驗方案，本文預先采用潛浮式倒懸索橋的簡化模型進行模態(tài)試驗，測試模型在不同水位下的自振頻率，研究水位對潛浮式倒懸索橋簡化模型動力性能的影響程度，總結試驗經(jīng)驗和試驗規(guī)律，從而為潛浮式倒懸索橋的動力性能試驗奠定基礎;最后對2m的潛浮式倒懸索橋的密封艙和整體系統(tǒng)進行了動力性能模型試驗，研究了潛浮式倒懸索橋密封艙的垂向振動和水平振動自振頻率隨水位的改變及不同邊界條件下的變化規(guī)律，得出許多有意義的結論。希望本文的研究成果對今后水中懸浮隧道的設計、計算提供一些有益的參考和借鑒。

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