大跨度桥梁随机风场的模拟

本文针对用于大跨度桥梁抖振时域分析的随机风场和Davenport相干函数的特点,对模拟多变量平稳随机过程的谐波合成法进行了改进.文中直接导出了互谱密度矩阵S(ω)的Cholesky分解的显式表达式;在不失精度的前提下,适当减少了部分余弦项;同时在模拟中运用了FFT技术,从而简化了计算过程,提高了计算速度.文章最后利用改进后的方法模拟了跨度为1000m的一座悬索桥的主梁随机风场,验证了方法的有效性.

大跨度桥梁的三维非线性颤振频域分析

在PK F法的基础上 ,考虑结构以及气动力随风速的非线性变化因素 ,提出了大跨度桥梁的三维非线性颤振频域分析方法 .该方法能预测出结构在颤振前后整个过程的振动特性以及颤振临界状态 ,并且可以对结构变截面、复杂结构等情况进行分析 .最后 ,对江阴长江大桥和荆沙长江大桥进行了颤振分析 ,揭示了非线性因素对桥梁结构颤振特性的影响以及不同断面桥梁结构颤振形态的内在本质和统一性 .

大跨桥梁侧向抖振加速度和抖振惯性荷载

在自然风的作用下桥梁主梁所受到的风荷载一般可分为平均风荷载、背景脉动荷载和抖振惯性荷载三部分来描述 ,其中抖振惯性荷载可由桥梁抖振加速度得到 .根据Scanlan的颤抖振理论并引入气动导纳的影响 ,导出了大跨桥梁侧向抖振加速度的简化计算公式 ,并给出了桥梁抖振惯性荷载的计算公式 .对抖振加速度和抖振惯性荷载进行了参数分析 ,最后给出了数值算例 .分析结果表明 :给出的简化计算公式具有较好的精度 ,可适用于设计初步阶段对桥梁的抖振加速度和风荷载的估算 .

基于CFD模拟的大跨度桥梁静风稳定性风偏角影响分析

既有研究表明,大跨度桥梁的最不利荷载工况不总是出现在法向风下,而是出现在小偏角斜风下。通过平均风分解法和斜风下节段模型试验,可以考虑风偏角对桥梁静风稳定性的影响。但前者无法计入斜风下主梁断面气动外形改变带来的影响,后者试验装置复杂且必须依托风洞实验室开展风洞试验。基于CFD模拟,可以取得不同风偏角下的苏通大桥主梁断面三分力系数,经坐标系变换换算为法向风下的五分力系数,并在此基础上对不同风偏角下的苏通大桥静风失稳临界风速进行了计算。计算结果显示:0°初始风攻角下主梁气动外形较好,随风偏角增大静风失稳临界风速不断增大;3°初始风攻角下主梁气动外形较差,最低静风失稳临界风速出现在5。风偏角下。这与既有的研究结论相符合,同时也验证了本文方法的正确性。

大跨度桥梁分析方法的一些进展

介绍了大跨度桥梁设计中抗震、抗风分析和振动控制技术的一些近期进展 .首先 ,针对大跨度桥梁的地震响应分析的特点 ,介绍了精确高效平稳 /非平稳随机振动计算方法 ;其次 ,介绍了基于有限元模型用于求解大跨度桥梁颤振和抖振问题的理论模式体系及全桥三维风振分析方法 ;最后 ,针对大跨度桥梁地震响应控制和风振响应控制问题 ,介绍各类控制方案的应用和研究进展 。

大跨度桥梁抖振有限元分析

基于Ｓｃａｎｌａｎ 教授的大跨度桥梁抖振分析理论，引入空间梁单元的位移插值函数及拉盖尔高斯积分法，提出了一套抖振有限元分析方法，该法还可直接用振型函数来计算抖振内力。作为实例，对洞庭湖三塔斜拉桥的施工及成桥状态进行了抖振响应分析，结果可供同类工程参考。文中还讨论了多振型参与。