高墩大跨橋梁抖振時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。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問題。自然風中的脈動紊流分量會引起橋梁結(jié)構(gòu)物的風致抖振，這種振動是在任意風速下都會產(chǎn)生的限幅振動。這種風致振動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)崢驗檠芯繉ο?，利用ANSYS的APDL語言二次開發(fā)功能以及MATLAB程序語言進行施工及成橋階段風致抖振響應(yīng)研究，應(yīng)用Miner線性累積損傷準則進行了抖振力荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)危險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風風場進行模擬，對模擬風速的功率譜與目標譜進行對比。
　　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，計算該橋動力特性。并對騎騾溝大橋施工階段及成橋階段靜力風荷載作用下的風致響應(yīng)進行計算分析。
　　3）運用Matrix27單元使得自激力通過矩陣形式在有限元模型中實現(xiàn)參數(shù)化模擬。
　　4）運用ANSYS瞬態(tài)動力分析將脈動風轉(zhuǎn)化為時域化的抖振力荷載。對僅考慮Davenport準定常抖振力荷載的橋梁進行時域分析，其次添加模型氣動自激力并計算考慮自激力的抖振響應(yīng)，與未考慮自激力的工況