大跨度悬索桥论文：大跨度悬索桥施工阶段静风稳定性分析 4页

大跨度悬索桥论文：大跨度悬索桥施工阶段静风稳定性分析【中文摘要】悬索桥作为大跨径桥梁的主要型式,结构自重轻,整体刚度低,在强风作用下,容易发生静力不稳定现象。特别在施工阶段,加劲梁梁段之间是临时铰接的,刚度要比成桥状态小很多,静风失稳临界风速更低,且风速可能低于动力失稳临界风速。对施工阶段大跨度悬索桥进行静风稳定性研究,具有一定的工程实际意义。首先,介绍了静风稳定的两类稳定理论,即现行《公路桥梁抗风设计规范》中计算桥梁结构静风失稳临界风速的线性方法和基于有限元理论的非线性分析方法。在考虑结构的几何非线性及静风荷载的非线性的基础上,利用有限元分析软件编制了大跨度悬索桥静风稳定计算程序。其次,以主跨1418m的南京四桥作为工程背景,利用所编程序对该桥成桥和施工状态进行了静风稳定性全过程分析,研究了不同初始风攻角、三分力系数组合、主梁架设方法的影响,并分析失稳临界风速下的结构的非线性行为。最后,在考虑风速空间分布的基础上,对悬索桥成桥和施工状态进行了静风稳定性全过程分析。通过结果的对比分析,不考虑风速的空间分布进行静风稳定分析是偏于安全的。【英文摘要】Asthemaintypeofthelong-spanbridges,suspensionbridgeislightandflexible.Itispronetoaerostaticinstability.Especiallyintheconstructionphase,girderswerehingedtemporarily,thestiffnesswasmuchmorelowerthanthatofthecompeletedbridgesoasthecriticalwind speedofaerostaticinstability,andthespeedmaybelowerthanthatoftheaerodynamicinstability.Thereissomeengineeringsignificancetostudytheproblemofaerostaticstabilityoflong-spansuspensionbridge.Firstly,thetwokindsoftheoryofaerostaticstabilityareintroduced,andthelinearmethodprescibedbyWind-resistentDesignSpecificationforHighwayBridgeisusedtocalculatethecriticalwindspeedofaerostaticstabilityandthenonlinearmethodisbasedonthefiniteelementtheory.Consideringthenonlinearityofgeometryandstaticwindloads,thecalculationprocedureofaerostaticstabilityoflong-spansuspensionbridgeisperformedbyfiniteelementanalysissoftware.Secondly,onthebasisoftheprojectTheFourthBridgeofNanjingYangtzeRiver,mainspan1418m,usingtheprocedureabovetomakeafull-processanalysisontheaerostaticstabilityofthecompeletedbridgeandtypicalerectionphases,consideringtheeffectofdifferentwindattackanglesandcombinationsofaerostaticforcefactors,andtoanalyzethenonlinearbehaviorsofthestructureunderthecriticalwindspeed.Finally,theeffectofspatialdistributiononwindspeedoftheaerostaticstabilityofthecompeletedbridgeandtypicalerectionphaseswerediscussed.Itisshowedthatthe aerostaticstabilityanalysisisconservativeregardlessoftheeffect.【关键词】大跨度悬索桥施工阶段静风稳定性非线性有限元法风速空间分布【英文关键词】Long-spansuspensionbridgeConstructionphaseAerostaticstabilityNonlinearfiniteelementmethodSpatialdistributionofwindspeed【目录】大跨度悬索桥施工阶段静风稳定性分析摘要6-7Abstract7第1章绪论10-141.1引言101.2悬索桥空气静力稳定理论回顾10-121.3悬索桥施工过程抗风研究121.4本文研究的主要内容12-14第2章桥梁结构静风稳定性分析理论14-222.1引言142.2静风稳定性分析理论分类14-162.2.1第一类稳定理论14-152.2.2第二类稳定理论15-162.3静风荷载描述16-172.4静风稳定性线性分析方法17-192.4.1侧倾失稳17-182.4.2扭转发散18-192.5静风稳定性非线性分析方法19-212.6本章小结21-22第3章大跨度悬索桥静风稳定性分析22-363.1引言22-233.2有限元计算模型及参数23-253.3成桥状态静风失稳全过程分析25-283.4 失稳临界状态下结构非线性表现28-293.5初始风攻角的影响29-323.5.1各种初始风攻角下结果对比分析30-313.5.2±3°初始攻角下静风稳定性分析31-323.6三分力系数组合的影响32-333.7线性分析方法33-343.8本章小结34-36第4章南京四桥施工阶段静风稳定性分析36-574.1引言36-374.2施工阶段静风稳定性分析37-474.2.1施工全过程分析37-454.2.2初始攻角的影响45-464.2.3施工阶段具体分析46-474.3不同施工方案对比分析47-564.3.1方案一48-524.3.2方案二52-554.3.3各方案比较55-564.4本章小结56-57第5章考虑风速空间分布的静风稳定性分析57-725.1引言57-585.2考虑风速空间分布的成桥状态静风稳定性分析58-645.2.1风场宽度参数L_1的影响58-615.2.2风场非对称参数e的影响61-635.2.3成桥状态静风失稳全过程分析63-645.3考虑风速空间分布的施工状态静风稳定性分析64-705.4本章小结70-72结论72-73致谢73-74参考文献74-76