收藏本站
《浙江大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

斜拉桥地震响应分析中的索桥耦合振动和阻尼特性研究

布占宇  
【摘要】:斜拉桥跨度越来越大,伴随着拉索长度的增大和加劲梁高度变小,拉索在各种外部荷载比如风、雨、冰、车辆、地震作用下容易发生各种形式的振动,轻则影响行车舒适度,重则容易引起锚固点疲劳破坏。结构的质量和刚度矩阵现在可以比较精确的模拟,但是结构阻尼特性由于来源复杂,机理目前还不是很清楚,阻尼矩阵的确定一直没有解决。而阻尼特性对斜拉桥动力响应的影响较大,必须正确的模拟结构的阻尼特性,才能提高斜拉桥动力计算的精度。 从上述问题出发,对斜拉桥使用过程中出现的拉索参数振动对动力特性和地震响应的影响,阻尼模式对斜拉桥地震响应的影响,比例阻尼参考振型的选取,斜拉桥非比例阻尼,斜拉桥阻尼识别等几个方面进行了深入的研究,并开发了相关的程序,可以计算考虑拉索局部振动的斜拉桥动力特性,振型能量与振型参与系数,采用多种阻尼模式计算斜拉桥地震响应,可以计算斜拉桥复数特征值及振型阻尼比。 利用子结构方法和广义自由度的概念,把拉索的振型作为自由度来考虑,提出了拉索局部振动的计算方法。对杭州湾跨海大桥北航道桥(设计方案)进行了动力特性分析,验证了拉索频率与主桥振型频率接近时出现的索桥耦合振动现象,索桥耦合振动一方面对振型频率有所影响,另一方面对各个子结构振型能量比例以及振型阻尼产生较大的影响。在斜拉桥动力特性分析中必须考虑拉索局部振动的影响。 考虑索桥耦合振动以后主要纵向振型的振型参与系数有不同程度的减小,根据杭州湾跨海大桥抗震设计提供的地震加速度反应谱,采用历史地震记录进行强度调整作为轴向输入计算了考虑拉索局部振动的斜拉桥地震响应。对于本文所选取的地震波,斜拉桥在考虑拉索局部振动以后地震响应增大,拉索位移时程出现了拉索局部振动现象,拉索脉动张力也有显著变化。 采用三种阻尼模式分别计算了斜拉桥地震响应,计算结果表明斜拉桥阻尼特性复杂,不能简单的用少数振型阻尼来表示,不同阻尼模式地震响应计算结果有较大的差别,常数阻尼不能考虑阻尼随频率的变化,Rayleigh阻尼参考振型选取不同地震响应结果有较大差异,相对而言,应变能比例阻尼能考虑斜拉桥阻尼分布特性,较为合理。根据Caughey阻尼理论推导了比例阻尼系数的确定方法,并根据单自由度系统地震响应的Duhamel积分,提出了一种以重要度为指标的比例阻尼参考振型选取方法,通过多种振型阻尼组合的计算分析表明,因为斜拉桥桥塔纵向和主梁竖向的耦合运动,以一个方向的重要度为指标选择的参考振型,往往对另一个方向的响应造成较大的误差,不能很好的预测地震响应。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U441.3

手机知网App
【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张治成;谢旭;张鹤;;应用碳纤维索的斜拉桥地震响应分析[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴泽玉;基于特征参量分析的工程结构设计方法研究[D];郑州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄海燕;部分斜拉桥的振动阻尼特性及抗震性能研究[D];浙江大学;2011年
2 田鹏;宽桥面斜拉桥施工模拟分析[D];沈阳工业大学;2013年
3 靳启文;连续刚构桥抗震性能关键参数研究[D];长安大学;2012年
4 唐礼翔;泸州康博大桥施工阶段地震反应分析[D];长沙理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李静,陈健云,李昕;结构-地基体系的非比例阻尼影响及随机地震响应分析[J];世界地震工程;2002年03期
2 项海帆 ,陈国强;规范化的人工地震波[J];同济大学学报;1985年04期
3 孙利民,张晨南,潘龙,范立础;桥梁桩土相互作用的集中质量模型及参数确定[J];同济大学学报(自然科学版);2002年04期
4 桂国庆,何玉敖;非比例阻尼结构复模态问题求解的矩阵摄动法[J];同济大学学报(自然科学版);1996年06期
5 范立础,袁万城,张启伟;悬索桥结构基于敏感性分析的动力有限元模型修正[J];土木工程学报;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高兴元;干振挤密碎石桩加固地基试验研究[J];彭城职业大学学报;2002年04期
2 黄杰;;桥梁抗震静力弹塑性分析方法研究[J];徐州工程学院学报;2008年04期
3 赵晓健;王卫锋;;斜拉桥换索施工监控研究[J];建筑监督检测与造价;2009年09期
4 陈小锋;;某大桥基于目标反应谱的人工地震波合成[J];建筑监督检测与造价;2011年Z2期
5 谭晖;杨辉;;基于SAP2000钢主梁顶推Frame单元整体分析[J];萍乡高等专科学校学报;2011年06期
6 郑浩哲;随机路面行驶车辆振动响应的快速虚拟激励算法[J];汽车工程;1993年05期
7 韩利芬;李光耀;钟志华;冯剑军;李海波;;板料成形中等效拉延筋阻力的模拟计算方法[J];汽车工程;2006年11期
8 米承继;谷正气;梁小波;彭国谱;邱增华;;矿用自卸车转向系统碰撞分析和结构改进[J];汽车工程;2011年04期
9 万德安,钟献春,刘春节;Passat B5密封条大变形非线性有限元分析与评价[J];汽车工艺与材料;2004年12期
10 邱恩超,徐石安,邓海金;金属陶瓷离合器从动盘结构强度分析及拓扑优化[J];汽车技术;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 辛连春;舒赣平;;一单索面曲线斜拉人行桥结构的分析与设计[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
2 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
3 丁晓唐;颜云燕;唐德嘉;;铅芯橡胶隔震双槽渡槽设计与动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 李小胜;;桥梁监控应变传感器数据处理中应注意的问题[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
5 李喆;孙丽;;埋地管道在地震反应谱作用下的动力响应分析[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
6 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
7 杜永峰;张尚荣;;非比例阻尼隔震结构动力响应分析的矩阵摄动法[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
8 屈铁军;;与震中烈度相关的地震动功率谱参数[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
9 李杰;;生命线工程研究中的关键力学问题——第十二届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
10 滕祥泉;王依群;丁永君;安国亭;;架空加层结构耗能减振初探[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
3 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
4 刘文静;LRB隔震桥梁的可靠性与等效线性化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 陶晓燕;大跨度钢桥关键构造细节研究[D];中国铁道科学研究院;2008年
6 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
7 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
8 江德增;斜塔斜拉桥施工与运营过程中的力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
9 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
10 刘佩;随机地震作用下结构动力可靠度计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
4 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
5 任克彬;大型渡槽结构主动变阻尼控制研究[D];郑州大学;2010年
6 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
7 赵乐乐;在役桥梁结构健康诊断与寿命预测技术研究[D];郑州大学;2010年
8 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
9 俞顺;基于模型修正及体系可靠度的桥梁结构性能评价[D];郑州大学;2010年
10 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何国松,方鄂华,钱稼茹;巨型框架节点的非线性有限元分析[J];清华大学学报(自然科学版);2000年11期
2 纪晓东;钱稼茹;徐龙河;;模拟环境激励下结构模态参数识别试验研究[J];清华大学学报(自然科学版);2006年06期
3 朱东生,劳远昌,沈大元,李乔;桥梁地震反应分析中输入地震波的确定[J];桥梁建设;2000年03期
4 陈亨锦,王凯,李承根;浅谈部分斜拉桥[J];桥梁建设;2002年01期
5 梅葵花,吕志涛;CFRP在超大跨悬索桥和斜拉桥中的应用前景[J];桥梁建设;2002年02期
6 李建中,廖元裳,王克丽;桥梁的减震设计与分析[J];桥梁建设;1998年01期
7 杨成;赵世春;赵人达;李英民;;地震作用特征对结构IDA曲线的影响分析[J];四川大学学报(工程科学版);2010年02期
8 赵冲久;王小明;徐满意;;预应力混凝土梁实际刚度的测试及分析[J];水道港口;2007年01期
9 张社荣;祝青;李升;;大型渡槽数值分析中预应力的模拟方法[J];水力发电学报;2009年03期
10 肖汝诚,孙海涛,贾丽君,孙斌,陈磊,范晓玲;斜靠式拱桥[J];上海公路;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 贾志营;王攀科;王光辉;;有粘结预应力技术在大型渡槽施工中的应用与控制[A];第十届后张预应力学术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜蓬娟;混凝土斜拉桥施工过程控制理论研究[D];大连理工大学;2003年
2 龙晓鸿;斜拉桥及连续梁桥空间地震反应分析[D];华中科技大学;2004年
3 官万轶;斜拉桥施工过程的预测与控制方法研究[D];华南理工大学;2000年
4 周勇军;高墩大跨曲线连续刚构桥梁地震响应的设计参数研究[D];长安大学;2006年
5 陈从春;矮塔斜拉桥设计理论核心问题研究[D];同济大学;2006年
6 巩春领;大跨度斜拉桥施工风险分析与对策研究[D];同济大学;2006年
7 杨兴旺;大跨度斜拉桥施工全过程非线性行为研究[D];西南交通大学;2007年
8 黄盛楠;钢筋混凝土梁桥损伤识别方法的研究[D];清华大学;2008年
9 王统宁;大跨径缆索承重桥梁梁端位移及组合方法研究[D];长安大学;2010年
10 白凤龙;空间变化地震动激励下大跨度结构的反应研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 芮伟国;双菱塔斜拉桥地震反应与推倒分析研究[D];长沙理工大学;2010年
2 习勇;大跨度混合梁独塔斜拉桥地震反应分析及减震措施研究[D];长沙理工大学;2010年
3 黄海燕;部分斜拉桥的振动阻尼特性及抗震性能研究[D];浙江大学;2011年
4 陈维;有限单元并行计算方法在地震波动模拟中的应用[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
5 朱晓炜;强震记录的选择与缩放方法研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
6 陈名欢;大跨度混合梁斜拉桥地震响应分析[D];西南交通大学;2011年
7 黄炎;大跨PC斜拉桥塔梁同步施工及关键部位力学性能研究[D];长沙理工大学;2012年
8 史铁花;振型分解法中确定结构合理振型数的研究[D];中国建筑科学研究院;2002年
9 施洲;钢管混凝土拱桥动力特性分析[D];西南交通大学;2003年
10 吴泽玉;基于结构安全性的自振频率控制方法的研究[D];郑州大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李芳;基于模态分析的大跨空间结构概念设计研究[D];郑州大学;2013年
2 唐礼翔;泸州康博大桥施工阶段地震反应分析[D];长沙理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙景江;江近仁;;与规范反应谱相对应的金井清谱的谱参数[J];世界地震工程;1990年01期
2 屈铁军;王前信;;多点输入地震反应分析研究的进展[J];世界地震工程;1993年01期
3 屈铁军,王前信;SMART-1台阵记录的自功率谱特性研究[J];世界地震工程;1995年01期
4 卢耀荣;无缝线路动态失稳特征的分析研究[J];铁道学报;1993年03期
5 郑建军,刘兴业;桩在粘弹性介质准静态分析的简便积分方程法[J];天津大学学报;1992年04期
6 王依群,王成博;结构减震的双簧摆-阻尼装置[J];天津大学学报;1993年03期
7 范立础 ,扬士金;邕江大桥地震反应分析及其加固的建议方案[J];同济大学学报;1984年01期
8 张启伟,范立础;利用动静力测量数据的桥梁结构损伤识别[J];同济大学学报(自然科学版);1998年05期
9 桂国庆,何玉敖;非比例阻尼结构体系的动力分析方法[J];同济大学学报(自然科学版);1994年04期
10 吉田弘;护又胜;周炳荣;;强地震动的持续时间[J];国外地震工程;1982年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄先平;;斜拉桥拉索-阻尼器系统神经网络动力建模[J];湖南交通科技;2006年02期
2 胡丹丹;闫保真;;某斜拉桥拉索初拉力确定方法分析[J];低温建筑技术;2010年12期
3 李文勃,林志兴;抑制斜拉桥拉索风雨激振的气动措施研究[J];土木工程学报;2005年05期
4 鲍卫刚;;令人忧虑的斜拉索[J];中外公路;1989年06期
5 王骏;方义弼;;斜拉桥拉索和端锚的设计[J];结构工程师;1991年01期
6 冯俊杰;汪浩;;斜拉桥拉索病害检测及退化程度评估[J];中外建筑;2007年02期
7 朱劲松;肖汝诚;何立志;;大跨度斜拉桥拉索安全评估的概率方法(英文)[J];Journal of Southeast University;2007年01期
8 谭长建;祝兵;;大跨度斜拉桥索与桥面耦合振动分析[J];西南交通大学学报;2007年06期
9 郑李明;王兴松;;斜拉桥拉索径向畸变CCD图像的边缘检测与图像提取[J];机械制造与自动化;2008年06期
10 李文勃,林志兴,杨立波;超长斜拉索风阻系数及风雨激振的试验研究[J];振动、测试与诊断;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 顾明;黄麟;王国砚;;斜拉桥拉索风雨激振机理的理论研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
2 夏至;王明昌;;惠澄路葑溪大桥整体计算分析与设计[A];全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C];2010年
3 刘智;刘钊;孟少平;;斜拉桥拉索锚固区抗裂设计研究[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2002年全国桥梁学术会议论文集[C];2002年
4 项海帆;史家钧;;斜拉桥的拉索振动及其控制[A];全国索结构学术交流会论文集[C];1991年
5 刘敏;石秀军;李惠;欧进萍;;两端安装粘滞阻尼器的斜拉索控制体系动力特性研究[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2007年
6 黎学明;杨文静;江梅;;斜拉桥拉索结构中钢绞线腐蚀行为初探[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
7 李永乐;廖海黎;李明水;郑史雄;张明金;;人工模拟降雨条件下斜拉索雨振特性模型风洞试验研究[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2007年
8 顾明;;斜拉桥拉索风雨激振的实验和理论研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 江涛;陈燊;;带固定水线拉索绕流的数值模拟[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2007年
10 张国林;李辉;黄侨;;斜拉索主要病害分析及其养护维修策略[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本版撰文/本报记者 王媛;一座松浦大桥五创“龙江纪录”[N];哈尔滨日报;2009年
2 中国建筑科学研究院副院长 王有为;将高新技术产业化进行到底[N];中国建设报;2000年
3 徐兰山;激情化作彩虹飞[N];科技日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范哲;大跨斜拉桥有限元模型修正与结构损伤监测方法研究[D];大连理工大学;2013年
2 禹见达;磁流变阻尼器对斜拉桥拉索振动控制的理论与试验研究[D];湖南大学;2007年
3 王波;大跨斜拉桥拉索局部振动特性及其影响研究[D];华中科技大学;2008年
4 肖志荣;大跨度斜拉桥拉索的非线性振动及智能半主动控制研究[D];浙江大学;2008年
5 兰成明;平行钢丝斜拉索全寿命安全评定方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 李跃;斜拉桥异形截面预应力混凝土索塔锚固区受力性能研究[D];华中科技大学;2011年
7 陈水生;大跨度斜拉桥拉索的振动及被动、半主动控制[D];浙江大学;2002年
8 王修勇;斜拉桥拉索振动控制新技术研究[D];中南大学;2002年
9 李延强;基于最敏感索力指标的斜拉桥主梁损伤识别研究[D];北京交通大学;2013年
10 谢晓尧;红枫湖大桥健康监测系统关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 艾闯;斜拉桥结构体系的抗震性能分析及优化[D];西安建筑科技大学;2011年
2 宁波;火灾下斜拉桥热力耦合性能研究[D];沈阳建筑大学;2012年
3 蔡东平;基于无线传感器的斜拉桥模型固有振动耦合分析[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 吴孙尧;面向健康监测的斜拉桥试验模型设计及其损伤分析[D];浙江大学;2010年
5 王彬;斜拉桥的施工监控分析和仿真计算[D];西安建筑科技大学;2011年
6 毕丽媛;斜拉桥有限元分析[D];山东大学;2011年
7 芮伟国;双菱塔斜拉桥地震反应与推倒分析研究[D];长沙理工大学;2010年
8 李健伟;拉索损伤的斜拉桥静动力分析和试验[D];东北林业大学;2010年
9 程建旗;斜拉桥动力性能分析及健康监测研究[D];北京工业大学;2011年
10 高永进;某斜拉桥线形施工控制系统研究[D];华中科技大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026