悬索桥施工过程中结构静风稳定性分析

发布时间：2022-10-09 20:24

　　悬索桥的抗风问题一直备受人们关注,国内外大量学者对此展开过大量研究,·取得了诸多研究成果,但此前的研究大多集中于大跨度悬索桥,而对跨径相对较小的人行悬索桥展开的抗风稳定性研究并不多见。大量实践则表明,悬索桥在施工阶段,因体系转换尚未完成,其刚度及结构整体性能明显低于成桥阶段,这种状态下悬索桥容易发生失稳的可能。因此,为保证施工期桥梁结构的安全,对悬索桥施工过程中静风作用下的稳定性展开研究是十分必要的。本文基于非线性有限位移理论,以水云桥为工程背景,对悬索桥加劲梁吊装施工过程中,结构在静风作用下的稳定性进行相关研究,主要内容如下:（1）基于计算流体力学（CFD）数值模拟方法,对施工过程中加劲梁的静三分力系数进行数值分析,得出加劲梁在不同风攻角下的静三分力系数;结合具体算例,对比分析数值模拟与风洞试验结果。结果表明,数值模拟结果与试验结果基本吻合,既而验证了本文静三分力系数数值模拟方法的准确性。（2）通过主梁节段模型的风洞试验结果,对近似成桥状态下加劲梁静三分力系数随风攻角的变化进行分析研究。结果表明,当悬索桥接近成桥状态时,由于桥面铺装层和附属结构等的影响,近似流线型的扁平钢箱梁会变为近... 

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 悬索桥的发展及结构特点
        1.1.1 概述
        1.1.2 悬索桥的发展
        1.1.3 悬索桥的结构特点
    1.2 悬索桥抗风理论
        1.2.1 桥梁风工程
        1.2.2 桥梁静风理论回顾
        1.2.3 悬索桥抗风措施
    1.3 悬索桥施工过程中静风稳定性研究的重要性
    1.4 本文研究的主要内容和方法
第二章 静风荷载和静三分力系数
    2.1 平均风产生的静荷载、三分力系数
        2.1.1 风荷载的三分力、体轴坐标系和风轴坐标系
        2.1.2 静力三分力系数及其影响因素
        2.1.3 测定三分力系数的意义和方法
    2.2 基于CFD数值模拟下的静三分力系数识别
        2.2.1 计算流体力学简介
        2.2.2 计算流体力学主要内容
        2.2.3 静三分力系数算例
    2.3 基于节段模型风洞试验的静三分力系数识别
        2.3.1 风洞试验简介
        2.3.2 桥梁节段模型风洞试验
    2.4 实桥静三分力系数分析
        2.4.1 施工过程中加劲梁静三分力系数分析
        2.4.2 成桥状态下加劲梁静三分力系数分析
    2.5 小结
第三章 悬索桥施工过程中静风稳定性理论分析
    3.1 风荷载
    3.2 悬索桥施工过程中的稳定性
    3.3 风致静力失稳
        3.3.1 静力风荷载的变形依懒性
        3.3.2 二维静风失稳模型
        3.3.3 三维静风失稳模型
    3.4 悬索桥静风作用下的有限元分析
    3.5 小结
第四章 水云桥施工过程中静风作用下稳定性分析
    4.1 工程概况
        4.1.1 全桥总体布置
        4.1.2 施工方案
    4.2 建立有限元模型
    4.3 风荷载计算
        4.3.1 设计风速计算
        4.3.2 风荷载确定
    4.4 加劲梁吊装过程中的静力抗风稳定性分析
        4.4.1 加劲梁对称吊装下静风稳定计算
        4.4.2 加劲梁非对称吊装下静风稳定计算
        4.4.3 近似成桥状态下静风稳定性计算
    4.5 小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度悬索桥施工阶段静风稳定性精细化分析[J]. 张新军,余天程,李旭民.  浙江工业大学学报. 2019(03)
[2]并列双钝体箱梁三分力系数的气动干扰效应[J]. 刘小兵,李少杰,杨群,刘庆宽.  石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]基于CFD的双幅桥梁三分力系数识别[J]. 潘泽华,周建春.  科技创新与应用. 2017(11)
[4]大跨度桥梁箱梁的三分力系数识别研究[J]. 汪家继,樊健生,聂建国,杨小刚,李连友.  工程力学. 2016(01)
[5]超千米级斜拉桥抗风稳定性风洞试验[J]. 张宏杰,朱乐东,胡晓红.  中国公路学报. 2014(04)
[6]大跨度斜拉桥非线性静风稳定性分析[J]. 杨上清,蒋玉川,曾忠.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2012(03)
[7]大跨度悬索桥非线性静风稳定性优化迭代分析方法[J]. 张文明,葛耀君.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2010(06)
[8]箱梁断面静风力系数的CFD数值模拟[J]. 刘钥,陈政清,张志田.  振动与冲击. 2010(01)
[9]大跨度桥梁气动稳定性数值计算模型与方法[J]. 葛耀君,项海帆.  土木工程学报. 2008(02)
[10]大跨度缆索承重桥梁非线性静风扭转失稳机理的研究[J]. 罗建辉,陈政清,刘光栋.  工程力学. 2007(S2)

硕士论文
[1]大跨径悬索桥静风稳定性分析[D]. 李文杰.长安大学 2009
[2]西堠门大桥施工阶段静风稳定性分析及主梁临时连接件强度分析[D]. 吴志勇.西南交通大学 2007
[3]大跨径悬索桥空气静力稳定性研究[D]. 唐清华.西南交通大学 2005



本文编号：3689300