收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

冰激桥墩振动模型试验研究及冰荷载的识别

齐念  
【摘要】: 冰与结构的动力相互作用而引发的冰激振动以及冰载荷的识别问题,是目前冰力学中的核心和热点问题。但由于问题的复杂性,公认的能够描述冰-结构动力相互作用力学机制的数学物理模型还远未找到,对冰激振动机理的认识也未统一,现有各类冰载荷的识别方法还存在着许多不尽人意之处。桥梁结构作为跨海大桥或河流中重要的交通枢纽,其冰激振动问题不容忽视。本文利用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室优良的实验条件,开展了冰激桥墩振动模型试验以及动冰载荷识别的研究,主要内容和研究成果分为以下三部分: 首先,模型试验是冰力学研究中十分重要的一种方法和手段,但目前国际上动冰力模型试验的发展还不够成熟。在静冰力模型试验的基础上,针对冰激桥墩振动问题推导了理想化的动冰力模型试验相似律,但由于相似准则要求比较苛刻不便于应用,通过引出合理的假设提出了一种修正的容易实现的动冰力模型试验相似律。并以某桥墩为例,应用有限元数值模拟,分别对原型和模型各物理量的相似比尺进行了验证,结果表明修正的动冰力模型试验相似律是合理的。 其次,为了研究冰激桥墩振动的机理和特点,以某桥墩为背景,设计了一套试验方案,同时为了实测冰力时程,自行研制了一种光纤光栅冰力传感器,实测结果反映良好。然后,利用DUT-1模型冰,模拟了三种冰速(低、中、高)变化时的冰-桥墩动力相互作用过程,实测了冰力和桥墩各测点处的响应。试验现象和结果表明:低冰速下,冰排发生压屈破坏,中高冰速下则发生挤压破坏;将实测的冰力换算到原型上,数值和量级均与实际较符合,试验还证实了挤压破坏产生的冰力与比弯曲破坏要大;随着冰速的增加,动冰力的峰值有增大的趋势,频谱分析显示其具有较为丰富的频率成分:实测的位移和加速度数值均较小,但随着冰排速率的增加有逐渐增大的趋势,位移频谱分析表明桥墩结构主要以第一阶模态振动。另外,建立了考虑动水压力影响的冰激桥墩振动有限元模型,将实测的冰力作为已知输入进行数值模拟,计算结果表明:实测值和计算值在随时间变化规律上基本相同,最大相对误差接近30%,是比较理想的。 最后,提出了应用精细时程积分方法进行冰载荷的识别。根据该方法的基本原理,假设外载荷在离散的时间间隔内按线性变化,详细推导了单自由度体系和多自由度体系的载荷识别公式并编写了程序;经算例详细论证表明:该方法形式简洁明了,适用性强,计算量小且效率很高,应用方便。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韦明辉;马克俭;段渝忠;叶敬;黄科珊;张定华;;空腹网架结构模型试验研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);1988年01期
2 柳春光;贾玲玲;;冰激桥墩振动室内模型试验研究[J];振动与冲击;2011年01期
3 黄焱;史庆增;宋安;;冰激柔性直立四桩柱结构振动的模型试验[J];天津大学学报;2009年05期
4 张运良,林皋,王永学,李志军,李广伟;冰激柔性锥体振动实验研究[J];大连理工大学学报;2004年06期
5 马降龙;王霞;张利;;沈阳浑河动漫桥工程水力特性模型试验研究[J];吉林农业;2010年07期
6 房世龙,唐洪武,王志良,蔡开玺;透水框架布设形式对桥墩局部冲刷防护的影响[J];人民长江;2005年07期
7 吴时强;吴修锋;周辉;陈惠玲;;底流消能方式水电站泄洪雾化模型试验研究[J];水科学进展;2008年01期
8 贾玲玲;;冰激振动室内模拟实验研究现状与展望[J];建筑结构;2010年S1期
9 ;宁波招宝山大桥节段整体模型试验研究通过验收[J];学术动态;2001年03期
10 雷进生;刘章军;屈俊童;;爆炸法密实饱和砂的模型试验研究[J];太原理工大学学报;2006年03期
11 ;2005年《岩土力学》第12期被EI收录论文(35篇,收录率97.2%)[J];岩土力学;2006年05期
12 莫介臻;周世良;何光春;汪承志;杨成渝;;加筋土挡墙潜在破裂面模型试验研究[J];铁道学报;2007年06期
13 叶观宝;张振;徐超;;加筋土挡墙模型试验研究[J];勘察科学技术;2010年02期
14 张广洋;高菊如;伍晓军;徐辰丁;;铁寨子Ⅰ号隧道通风阻力系数模型试验研究[J];公路交通科技(应用技术版);2011年08期
15 ;标准图:圓形桥墩(肆桥4012)[J];铁道标准设计;1964年09期
16 赵宗煜;王洲发;胡逢树;;摇臂钻床底座刚度的模型试验研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);1981年02期
17 ;武汉水运工程学院学报一九八七年总目录[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);1987年04期
18 ;武汉水利电力学院学报一九九二年总目录[J];武汉大学学报(工学版);1992年06期
19 田传谦,谢谟文;压力隧洞仿真模型试验研究[J];武汉大学学报(工学版);1992年02期
20 张羽,彭龙生;螺旋流输沙相似律探讨[J];太原理工大学学报;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄焱;史庆增;宋安;;冰激柔性四桩柱结构振动的模型试验研究[A];第十三届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集[C];2007年
2 白宝鸿;张玉娥;;变截面桥墩振动的有限差分解法[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
3 岳前进;姚健;毕祥军;屈衍;;海洋平台的冰振疲劳与动冰力研究[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2004年
4 林旗波;;桥墩技术状态综合评判工程实例[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
5 陈兴冲;;桥墩地震内力的简化公式[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
6 罗韧;许慧荣;李鸿晶;陆鸣;;汶川地震中百花大桥倒塌模拟分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
7 巨建民;张敏;;桥墩与河水流固耦合振动分析[A];中国交通土建工程学术论文集(2006)[C];2006年
8 杨淑清;陆家佑;;隧洞岩爆机制物理模型试验研究[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年
9 李肇胤;瞿伟廉;孟吉复;梁枢果;;调频液体阻尼器制振的模型试验研究[A];第十一届高耸结构学术交流会论文集[C];1992年
10 赵鹏飞;郝成新;钱基宏;赵基达;张维嶽;翟彬;;浙江省黄龙体育中心主体育场斜拉索锚固节点模型试验研究[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于骁;环境荷载激励下工程结构振动控制方法及实验研究[D];大连理工大学;2007年
2 黄焱;冰激海洋平台振动的动力模型试验研究[D];天津大学;2004年
3 刘翔;面向动力性能的抗冰导管架平台优化设计研究[D];大连理工大学;2008年
4 贾玲玲;桥墩冰激振动响应分析及复合反演研究[D];大连理工大学;2009年
5 张大勇;基于性能的抗冰导管架结构风险设计研究[D];大连理工大学;2007年
6 张力;导管架海洋平台冰激振动控制的实验研究[D];大连理工大学;2008年
7 刘圆;抗冰海洋平台动力分析与结构选型研究[D];大连理工大学;2007年
8 秦泗凤;桥梁抗震性能评价的静力非线性分析方法研究[D];大连理工大学;2008年
9 张运良;冰载荷的识别及冰激振动的实验与数值模拟[D];大连理工大学;2002年
10 范书立;混凝土重力坝的动力模型破坏试验及可靠性研究[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐念;冰激桥墩振动模型试验研究及冰荷载的识别[D];大连理工大学;2009年
2 李勇;冰激柔性锥体结构振动的试验研究[D];天津大学;2004年
3 余宇峰;龙滩地下水电站全厂机械通风(空调)模型试验研究[D];重庆大学;2005年
4 刘文洪;喜河水电站泄水建筑物布置及其消能防冲模型试验研究[D];西安理工大学;2005年
5 俞涛;地铁盾构隧道近接施工影响的数值模拟及模型试验研究[D];西南交通大学;2005年
6 姜海西;水下岩质边坡稳定性的模型试验研究[D];同济大学;2006年
7 匡亮;室内单轴冻胀本构试验及冻土隧道冻胀力模型试验研究[D];西南交通大学;2006年
8 谈杜勇;连拱隧道开挖过程的模型试验研究及其三维数值模拟[D];同济大学;2006年
9 王洪庆;泄洪洞的紊流数值模拟及试验研究[D];西北农林科技大学;2006年
10 程艳花;自然通风逆流湿式冷却塔性能评价及环境侧风影响的试验研究[D];山东大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王琳琳 记者 聂乔;市学联召开第十一次代表大会[N];大连日报;2006年
2 首席记者 刘海鹰;市校科技合作实现双赢[N];盘锦日报;2007年
3 本报记者 王荣琦黄宝锋;最有可能汗水让我们的梦想越来越清晰[N];辽宁日报;2008年
4 ;大连理工大学——培养少数民族人才 促进民族团结进步[N];中国民族报;2005年
5 姚化成 任晶惠;数百“洋大学”纷涌大连高等学府[N];大连日报;2005年
6 罗冰;校企合作,路该怎么走?[N];科技日报;2003年
7 田守智;培育高技术 孵化新成果[N];科技日报;2004年
8 ;海洋工程:割舍不下的情结[N];科技日报;2005年
9 大学生记者 团安薪竹 记者任晶惠;10万元建成跨径62米人行桥[N];大连日报;2006年
10 魏宇娜;英特尔建厂人才储备先行[N];大连日报;2007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
  • 010-62982499
  • 010-62783978