[碩士]潛浮式倒懸索橋動(dòng)力性能試驗(yàn)與理論研究

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　　[碩士]潛浮式倒懸索橋動(dòng)力性能試驗(yàn)與理論研究　　學(xué)科專業(yè)：公路橋梁與渡河工程　　授予學(xué)位： 碩士 　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)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(dòng)海南省社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)正積極規(guī)劃建設(shè)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(jié)合而構(gòu)造的一種新橋型，具有懸索橋和阿基米德橋的雙重優(yōu)點(diǎn)，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(fù)雜，當(dāng)外界產(chǎn)生的激振力引起橋體共振時(shí)，將對(duì)潛浮式倒懸索橋的構(gòu)強(qiáng)度，車輛的正常運(yùn)營(yíng)，司機(jī)及乘客的舒適性等帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此，研究潛浮式倒懸索橋與水的禍合振動(dòng)，了解潛浮式倒懸索橋在動(dòng)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(dòng)力特性為研究對(duì)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(diǎn)，闡述了阿基米德橋的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)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(duì)潛浮式倒懸索橋動(dòng)力特性的影響，探索了應(yīng)用ANSYS有限元軟件對(duì)流固禍合系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析的計(jì)算方法;為了研究水對(duì)潛浮式倒懸索橋的重點(diǎn)部位深水墩動(dòng)力性能的影響，組建了兩套測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)兩組不同形狀的橋墩模型進(jìn)行了動(dòng)力特性試驗(yàn)，測(cè)量模型的自振頻率，得出橋梁在振動(dòng)過(guò)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(dāng)水位達(dá)到橋墩一定高度時(shí)，水對(duì)橋墩自振頻率的影響已不能忽略等結(jié)論;為了設(shè)計(jì)潛浮式倒懸索橋的模型和試驗(yàn)方案，本文預(yù)先采用潛浮式倒懸索橋的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，測(cè)試模型在不同水位下的自振頻率，研究水位對(duì)潛浮式倒懸索橋簡(jiǎn)化模型動(dòng)力性能的影響程度，總結(jié)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)規(guī)律，從而為潛浮式倒懸索橋的動(dòng)力性能試驗(yàn)奠定基礎(chǔ);最后對(duì)2m的潛浮式倒懸索橋的密封艙和整體系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力性能模型試驗(yàn)，研究了潛浮式倒懸索橋密封艙的垂向振動(dòng)和水平振動(dòng)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(jié)論。希望本文的研究成果對(duì)今后水中懸浮隧道的設(shè)計(jì)、計(jì)算提供一些有益的參考和借鑒。

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