高墩大跨橋梁抖振時(shí)域分析及抖振疲勞研究.pdf

1、隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，便捷的交通也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。連續(xù)剛構(gòu)橋是一種較為常見的橋型，交通的發(fā)展使得連續(xù)剛構(gòu)橋梁也越來越趨于高墩大跨方向發(fā)展，整體剛度已不如從前，那么風(fēng)荷載引起的結(jié)構(gòu)問題便日益突出并成為橋梁工程界亟待解決的重點(diǎn)問題。自然風(fēng)中的脈動(dòng)紊流分量會引起橋梁結(jié)構(gòu)物的風(fēng)致抖振，這種振動(dòng)是在任意風(fēng)速下都會產(chǎn)生的限幅振動(dòng)。這種風(fēng)致振動(dòng)雖不會像顫振一樣引起毀滅性的破壞，但是會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的大變形，影響行車安全和駕駛?cè)说氖孢m性。由抖振

2、力引起頻繁的應(yīng)力循環(huán)會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疲勞，縮短橋梁使用壽命。因此，本文以高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)崢驗(yàn)檠芯繉ο螅肁NSYS的APDL語言二次開發(fā)功能以及MATLAB程序語言進(jìn)行施工及成橋階段風(fēng)致抖振響應(yīng)研究，應(yīng)用Miner線性累積損傷準(zhǔn)則進(jìn)行了抖振力荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)部位疲勞損傷的研究。主要內(nèi)容包括：
　　1）基于諧波合成法對騎騾溝大橋所處地理位置的脈動(dòng)風(fēng)風(fēng)場進(jìn)行模擬，對模擬風(fēng)速的功率譜與目標(biāo)譜進(jìn)行對比。
　　2）基于大型有限

3、元軟件建立騎騾溝大橋施工階段及成橋階段有限元模型，計(jì)算該橋動(dòng)力特性。并對騎騾溝大橋施工階段及成橋階段靜力風(fēng)荷載作用下的風(fēng)致響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析。
　　3）運(yùn)用Matrix27單元使得自激力通過矩陣形式在有限元模型中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模擬。
　　4）運(yùn)用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力分析將脈動(dòng)風(fēng)轉(zhuǎn)化為時(shí)域化的抖振力荷載。對僅考慮Davenport準(zhǔn)定常抖振力荷載的橋梁進(jìn)行時(shí)域分析，其次添加模型氣動(dòng)自激力并計(jì)算考慮自激力的抖振響應(yīng)，與未考慮自激力的工況