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《湖南大学》 2005年
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自锚式悬索桥的风洞试验和抗风性能研究

张海龙  
【摘要】:随着现代高强度材料以及设计理论和施工技术的发展,桥梁结构正向大跨、轻柔的方向发展。这使风对桥梁的作用愈加明显,风荷载已经成为现代桥梁设计的控制荷载之一。自锚式悬索桥以其自身的特点在现代桥梁体系中占有一席之地,然而其作为一种新型柔性结构体系,对自锚式悬索桥的抗风性能研究必然是设计及施工中所要考虑的主要问题之一。本文以三汊矶湘江大桥为依托工程,通过有限元分析和风洞试验相结合的方法对自锚式悬索桥的抗风性能进行了研究。 运用有限元分析软件ANSYS的CFD功能对三汊矶湘江大桥的主梁截面的气动性能进行分析。提取了三种不同流线型主梁截面型式的三分力系数,并根据在三种情况下流场的压力等高线和流线的分布,分析了各自流场的性质,指出了导致它们静力稳定性能差异的原因。 采用有限元分析软件ANSYS对三汊矶湘江大桥全桥和桥塔进行动力特性计算,分析了自锚式悬索桥动力特性的一些特点。 对三汊矶湘江大桥进行动力节段模型风洞试验。测定了其颤振临界风速、气动导数以及涡激共振。试验结果表明,该桥颤振临界风速远远大于颤振检验风速,也没有明显的涡振发生。 对三汉矶湘江大桥进行全桥模型风洞试验,测定其整体抗风稳定性,试验结果表明其整体抗风性能良好。在此基础上对自锚式悬索桥这一结构体系的抗风性能进行综合评价。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U446.1

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