本文選題：結合梁斜拉橋 + 實測風場特性　； 參考：《東南大學》2015年碩士論文

【摘要】：中國橋梁建設正處于高速發(fā)展期,橋梁跨度越來越大,結構越來越輕柔,風致振動成為控制設計的主要因素之一。本文以江蘇沿海高速(G15)灌河大橋為工程背景,基于結構健康監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)計分析該地區(qū)風場特性,對灌河大橋進行顫振和抖振時域分析,主要工作有：(1)基于結構健康監(jiān)測系統(tǒng),研究灌河大橋良態(tài)氣候下風場特性,并進行實測脈動風的非高斯和非平穩(wěn)性檢驗。(2)采用Fluent軟件對灌河大橋成橋狀態(tài)下主梁標準斷面進行二維流體仿真模擬,識別相應的顫振導數(shù)和三分力系數(shù)。(3)采用Lin提出的自激力脈沖函數(shù)表達式及ANSYS有限元軟件,進行橋梁結構顫振時域分析。(4)以實測風譜及規(guī)范風譜為依據(jù),模擬灌河大橋脈動風速時程,分析其在設計風速下的抖振響應。得到主要結論如下：(1)統(tǒng)計期間內,灌河大橋基本處于良態(tài)氣候條件,最大風速不超過15m/s,且主要受東北風的影響,實測風功率譜與各種形式理論譜差異較大,灌河大橋實測脈動風是符合高斯模型的平穩(wěn)隨機過程。(2)流線型斷面及π型斷面顫振導數(shù)及三分力系數(shù)識別結果表明,Fluent進行橋梁斷面二維氣動參數(shù)識別具有較大的準確性及合理性；計算得到了灌河大橋成橋狀態(tài)下主梁標準斷面的三分力系數(shù)及零度攻角下的顫振導數(shù)。(3)提出了橋梁結構自激振動時域計算的“狀態(tài)假定’法和“重啟動迭代’祛,實現(xiàn)了橋梁結構顫振和抖振時域分析的統(tǒng)一化處理。(4)灌河大橋顫振臨界風速在172m/s左右,遠大于其檢驗風速47m/s,且受扭轉振型阻尼影響很大；灌河大橋在設計風速下的整體抖振響應較小,且考慮自激力時的結果小于不考慮自激力的情況,規(guī)范譜作用下的抖振響應大于實測譜下的抖振響應。
[Abstract]:The bridge construction in China is in the period of high speed development, the span of bridge is becoming larger and larger, the structure is more and more soft, and wind-induced vibration becomes one of the main factors controlling the design. In this paper, based on the statistical analysis of the wind field characteristics of the Guanhe Bridge along the coast of Jiangsu Province, the flutter and buffeting time domain of the Guanhe Bridge are analyzed. The main work is: 1) based on the structural health monitoring system. The characteristics of wind field in good climate of Guanhe Bridge are studied, and the non-Gao Si and non-stationary test of the measured pulsating wind are carried out. The fluent software is used to simulate the standard section of the main beam of the bridge under the condition of completion of the bridge. Identification of the corresponding flutter derivative and three-point force coefficient.) the time-domain flutter analysis of bridge structure is carried out by using the expression of self-excited force pulse function proposed by Lin and the finite element software ANSYS. The time-domain analysis of flutter of bridge structure is based on the measured wind spectrum and the standard wind spectrum. The time history of fluctuating wind speed of Guanhe Bridge is simulated and the buffeting response of the bridge under the design wind speed is analyzed. The main conclusions are as follows: (1) during the statistical period, the Guanhe Bridge is basically in a good climate condition, the maximum wind speed is not more than 15m / s, and it is mainly influenced by the northeast wind, and the measured wind power spectrum differs greatly from the theoretical spectrum of various forms. The measured pulsating wind of Guanhe Bridge is a stationary stochastic process in accordance with Gao Si model. The result of identification of flutter derivative and three-point force coefficient of streamline section and 蟺 type section shows that fluent has a larger identification of two-dimensional aerodynamic parameters of bridge section. Accuracy and rationality; The three-point force coefficient and flutter derivative at zero angle of attack of the standard section of the main beam of Guanhe Bridge under the condition of bridge completion are calculated. The "state assumption method" and "restarting iteration" method for the time-domain calculation of the self-excited vibration of the bridge structure are put forward. The unified treatment of flutter and buffeting time domain analysis of bridge structure is realized. The critical flutter velocity of Guanhe Bridge is about 172m/s, which is much larger than its test wind speed of 47m / s, and is greatly affected by torsional mode damping. The global buffeting response of Guanhe Bridge under the design wind speed is small and the result of considering the self-excited force is smaller than that of not considering the self-excited force. The buffeting response under the gauge spectrum is larger than the buffeting response under the measured spectrum.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U441;U448.27

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本文編號：2043262