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】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20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
11 周云;易伟建;;斜拉索截面信息未知时的刚度识别及索力计算[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2006年04期
12 张治国;张谢东;;基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究[J];中南公路工程;2007年02期
13 陈文明;罗玮;王志诚;王麒;;斜拉桥拉索断裂效应的计算研究[J];公路;2009年09期
14 秦向杰;戴世宏;;斜拉桥拉索线密度对拉索索力测量的影响分析[J];交通标准化;2010年11期
15 苏达根,韩大建,张君;斜拉桥拉索腐蚀失效与水泥浆体的异常特性[J];桥梁建设;1996年04期
16 顾明;杜晓庆;李寿英;;斜拉桥拉索风雨激振的实验和理论研究[J];振动工程学报;2007年05期
17 李永乐;卢伟;陶齐宇;熊文斌;;斜拉桥拉索风—雨致振动特性风洞试验研究[J];实验流体力学;2007年04期
18 陈锐林;曾庆元;;斜拉桥拉索风雨诱导混沌振动[J];振动与冲击;2008年07期
19 王徐力;;大跨度斜拉桥施工阶段荷载对拉索索力的影响[J];建筑设计管理;2010年08期
20 吴抗异;;三向斜拉桥拉索施工[J];建筑施工;1990年04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
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978