基于現(xiàn)場實測的大跨斜拉橋抖振響應時域分析.pdf

1、橋梁跨度的不斷增大，結構剛度越來越小，雖然可避免顫振的發(fā)生，但是結構的風致抖振問題越來越明顯，以至影響結構的耐久性和安全性。因此隨著大跨度橋梁的不斷出現(xiàn)，橋梁風致抖振成為橋梁風工程領域的關鍵科學問題之一。大跨度橋梁現(xiàn)場實測是橋梁風工程的主要研究方法之一，是結構抗風研究中非常重要的基礎性和長期性的方向?，F(xiàn)場實測結果是掌握結構風荷載作用機理和結構響應及破壞機理的最為直接的資料，也足修正現(xiàn)有試驗方法、理論模型和規(guī)范最為權威的依據(jù)。
　　

2、 針對大跨度斜拉橋的結構特點.本文從現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)出發(fā)，通過分析數(shù)據(jù)、擬合曲線、模擬風場、建立結構時域抖振響應分析模型進行了大跨度斜拉橋抖振響應分析，然后對抖振響應進行了統(tǒng)計分析，獲得了抖振響應的統(tǒng)計特征，分別以實測數(shù)據(jù)值和規(guī)范規(guī)定值為基礎進行了大跨度斜拉橋的時域抖振分析研究，并對分析結果進行了對比。主要工作和結論如下：
　　 (1)對蘇通大橋橋址區(qū)現(xiàn)場實測采集的“鳳凰”、“海鷗”臺風以及強北風等風數(shù)據(jù)樣本進行了處理和分析，獲得

3、了橋址區(qū)的風特性，包括平均風速和風向、紊流強度、紊流積分尺度、陣風因子、素流功率譜密度等強風特性。
　　 (2)采用非線性最小二乘法，對現(xiàn)場實測的強（臺）風紊流功率譜密度函數(shù)進行了擬合，獲得了一條符合蘇通大橋橋址區(qū)風特性的擬合譜曲線，分別以擬合譜和規(guī)范譜為目標譜，運用諧波合成法，基于matlab軟件編寫了相關程序，模擬了蘇通大橋橋址區(qū)三維脈動風場，并從譜密度和相關性兩方面檢驗了風場的正確性。
　　 (3)基于ANSYS的

4、APDL參數(shù)化編程技術，編寫了進行結構時域抖振響應分析的程序，實現(xiàn)了風荷載的時域表達，并進行了蘇通大橋的時域抖振響應分析及對比。分析結果表明：抖振位移響應的平均值和均方值統(tǒng)計特性分析情況表明，規(guī)范對主粱的抖振響應規(guī)定情況不一，有偏保守的，有超出規(guī)范的，且規(guī)范對主塔的規(guī)定偏保守：功率譜密度的對比分析表明，譜曲線的整體趨勢及峰值出現(xiàn)位置基本吻合，但可以看出，擬合譜情況下的功率譜密度較規(guī)范譜在低頻略偏低，高頻略偏高；主梁和主塔的功率譜曲線的峰