隨著我國交通建設(shè)的發(fā)展,西部大開發(fā)戰(zhàn)略不斷深入,跨越能力大的懸索橋被廣泛應(yīng)用于跨越西部山區(qū)峽谷地區(qū)。山區(qū)峽谷處風(fēng)場特性復(fù)雜,不同的橋址處往往差異較大,因此需要對橋址處的風(fēng)場特性進(jìn)行充分研究。此外,跨越高山峽谷的大跨度懸索橋質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)柔,對風(fēng)的作用十分敏感,為了保障橋梁施工和成橋狀態(tài)的安全,必須確保橋址不均勻風(fēng)場中大橋的顫振穩(wěn)定性滿足要求。本文以某山區(qū)大跨度懸索橋為工程背景,首先利用逆向工程軟件Imageware和地形軟件Global Mapper結(jié)合得到橋址處地形的三維高程信息,再進(jìn)行網(wǎng)格劃分導(dǎo)入到F LUENT進(jìn)行求解計算,得到橋址處三維風(fēng)場特性。之后采用一種簡化峽谷模型對山區(qū)峽谷地形風(fēng)場特性進(jìn)一步驗證和分析。在此基礎(chǔ)上,分別采用時域與頻域的方法對均勻及非均勻流風(fēng)場下橋梁顫振穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并探討了顫振求解過程中的參數(shù)取值問題。本文地形數(shù)值模擬研究表明,氣流流經(jīng)峽谷時由于地形起伏不定,有可能在峽谷較窄處產(chǎn)生較大的峽管效應(yīng),簡化峽谷風(fēng)場能夠有效模擬橋址處風(fēng)速變化規(guī)律,峽谷地區(qū)氣流流經(jīng)山坡會導(dǎo)致風(fēng)速增大從而引起局部風(fēng)速變化。對山區(qū)峽谷大跨度懸索橋進(jìn)行顫振穩(wěn)定性分析表明,在均勻流下橋梁顫... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 山區(qū)大跨度懸索橋的發(fā)展
    1.3 大跨度橋梁顫振理論分析研究現(xiàn)狀
        1.3.1 古典耦合顫振理論
        1.3.2 分離流顫振二維理論
        1.3.3 顫振頻域分析理論
        1.3.4 顫振時域分析理論
    1.4 山區(qū)風(fēng)場特性研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 大跨度橋梁顫振分析方法
    2.1 顫振頻域分析方法
    2.2 顫振時域分析方法
        2.2.1 自激力階躍函數(shù)表達(dá)
        2.2.2 自激力有理函數(shù)表達(dá)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 山區(qū)峽谷風(fēng)場特性數(shù)值模擬
    3.1 工程概況
    3.2 山區(qū)峽谷風(fēng)場特性數(shù)值模擬方法
        3.2.1 計算域的選取及曲面生成
        3.2.2 地形模型網(wǎng)格劃分
        3.2.3 邊界條件設(shè)定
        3.2.4 監(jiān)測點(diǎn)布置
    3.3 實際峽谷風(fēng)場特性數(shù)值模擬結(jié)果
    3.4 簡易峽谷風(fēng)場特性數(shù)值模擬
        3.4.1 網(wǎng)格劃分
        3.4.2 邊界條件設(shè)定
    3.5 簡易峽谷風(fēng)場特性模擬結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 山區(qū)峽谷大跨度懸索橋顫振頻域分析
    4.1 有限元模型及動力特性
    4.2 顫振頻域分析結(jié)果
    4.3 非均勻風(fēng)場下顫振頻域分析
        4.3.1 非均勻風(fēng)速的影響
        4.3.2 非均勻攻角的影響
        4.3.3 非均勻風(fēng)速非均勻攻角聯(lián)合分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 山區(qū)峽谷大跨度懸索橋顫振時域分析
    5.1 均勻流場顫振時域分析結(jié)果
        5.1.1 顫振“拍”現(xiàn)象
        5.1.2 顫振時域的數(shù)值問題
        5.1.3 阻尼對顫振性能的影響
    5.2 非均勻風(fēng)場對橋梁顫振影響
    5.3 紊流下顫振時域分析
        5.3.1 脈動風(fēng)場的生成
        5.3.2 脈動風(fēng)對顫振性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于WRF的山區(qū)峽谷橋址風(fēng)場數(shù)值模擬[J]. 沈煉,韓艷,董國朝,蔡春聲,張建仁.  中國公路學(xué)報. 2017(05)
[2]基于ANSYS的橋梁結(jié)構(gòu)顫振時域重啟動迭代法[J]. 謝煉,張文明,宗周紅.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]附加攻角效應(yīng)對顫振穩(wěn)定性能影響[J]. 歐陽克儉,陳政清.  振動與沖擊. 2015(02)
[4]平衡大氣邊界層自保持問題的研究[J]. 唐煜,鄭史雄,趙博文,李明水.  工程力學(xué). 2014(10)
[5]1400m斜拉橋方案顫振臨界狀態(tài)拍振現(xiàn)象分析[J]. 張宏杰.  公路工程. 2014(01)
[6]橋梁自激力脈沖響應(yīng)函數(shù)及顫振時域分析[J]. 郭增偉,葛耀君.  中國公路學(xué)報. 2013(06)
[7]風(fēng)荷載對橋梁結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)研究[J]. 馬骎,唐洪亮,王少欽.  山西建筑. 2013(04)
[8]矮寨特大橋鋼桁梁懸索橋顫振穩(wěn)定性能研究[J]. 龍躍海,牛華偉,劉榕,張志田.  中外公路. 2011(06)
[9]北盤江特大橋抗風(fēng)性能試驗研究[J]. 黃坤全,楊鴻波,王達(dá)磊.  公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2011(10)
[10]壩陵河大橋橋位深切峽谷風(fēng)剖面實測研究[J]. 朱樂東,任鵬杰,陳偉,周成,王繼全.  實驗流體力學(xué). 2011(04)

博士論文
[1]復(fù)雜山區(qū)峽谷大跨度鋼桁梁懸索橋風(fēng)致振動及氣動措施[D]. 唐浩俊.西南交通大學(xué) 2016
[2]深切峽谷橋址區(qū)風(fēng)特性風(fēng)洞試驗及CFD研究[D]. 胡朋.西南交通大學(xué) 2013
[3]山區(qū)峽谷風(fēng)特性參數(shù)及大跨度桁梁橋風(fēng)致振動研究[D]. 徐洪濤.西南交通大學(xué) 2009
[4]沿海和山區(qū)強(qiáng)風(fēng)特性的觀測分析與風(fēng)洞模擬研究[D]. 龐加斌.同濟(jì)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]典型峽谷平均風(fēng)速分布特性及跨谷管道懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性分析[D]. 張忠義.西南交通大學(xué) 2017
[2]河西地區(qū)近40年風(fēng)速變化特征及影響因素研究[D]. 郭小雷.蘭州交通大學(xué) 2015
[3]山區(qū)峽谷橋址處風(fēng)場特性實測研究與數(shù)值模擬[D]. 劉熠.長沙理工大學(xué) 2014
[4]大跨度懸索橋成橋狀態(tài)顫振分析[D]. 周繼.西南交通大學(xué) 2011
[5]大跨度橋梁結(jié)構(gòu)平均風(fēng)特性與脈動風(fēng)特性影響研究[D]. 焦麗娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3694852