橋塔施工中的塔式吊機(jī)結(jié)構(gòu),底部可能無法直接依附于中塔柱上,需設(shè)置托架結(jié)構(gòu),同時(shí)沿高度設(shè)置附著桿件,該結(jié)構(gòu)受到較大的脈動(dòng)風(fēng)作用。該文對(duì)滬通長江大橋橋塔及吊機(jī)附著結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)致抖振分析,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)橋塔和吊機(jī)進(jìn)行氣動(dòng)分析,得到橋塔與吊機(jī)結(jié)構(gòu)的靜氣動(dòng)力系數(shù)。結(jié)合橋址處風(fēng)場資料,采用規(guī)范中的風(fēng)譜密度函數(shù),利用譜分解法得到橋址處的脈動(dòng)風(fēng)場。利用有限元軟件建立橋塔及吊機(jī)附著結(jié)構(gòu)的空間模型,采用準(zhǔn)定常氣動(dòng)理論計(jì)算了作用在橋塔和吊機(jī)結(jié)構(gòu)上的抖振力時(shí)程,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在時(shí)程風(fēng)力作用下抖振響應(yīng)的數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明:在脈動(dòng)風(fēng)作用下最上端附著桿件受力最大,且第5道附著尚未連接時(shí),結(jié)構(gòu)受力最不利;在工作風(fēng)速條件下結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生明顯的風(fēng)致響應(yīng),且附著結(jié)構(gòu)受力合理;非工作狀態(tài)風(fēng)速下,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大位移,可能影響施工安全。 

【文章來源】：中外公路. 2020,40(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

塔吊及附著結(jié)構(gòu)立面示意圖(單位:cm)

采用有限元軟件Ansys建立橋塔與塔吊結(jié)構(gòu)有限元模型,除附著桿件采用Link8桁架單元外,其余均采用Beam44梁單元進(jìn)行建模。橋塔的兩塔柱底部均使用固定約束,約束6個(gè)方向自由度,附著桿件和主塔之間采用共節(jié)點(diǎn)連接,未釋放約束自由度。5道附著階段的橋塔與塔吊結(jié)構(gòu)有限元模型如圖2所示。3 橋塔及塔吊風(fēng)致抖振計(jì)算

采用1∶60比例尺進(jìn)行CFD建模,整體計(jì)算域?yàn)榫匦?高度和寬度分別為橋塔截面特征長度的25倍和40倍。左邊界為速度入口邊界,右邊界為壓力出口邊界,上下為對(duì)稱邊界。計(jì)算區(qū)域采用四邊形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,并在橋塔截面周圍區(qū)域進(jìn)行加密,總網(wǎng)格數(shù)約35萬個(gè)。取橋塔上塔柱中截面及塔吊結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分如圖3所示。計(jì)算不同風(fēng)向角與橫橋向分別為0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°共8個(gè)角度下的抖振響應(yīng)結(jié)果。在氣動(dòng)力計(jì)算時(shí)采用對(duì)于角度和位置關(guān)系進(jìn)行建模計(jì)算。其中風(fēng)向角0°的流場劃分見圖3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3630185