导　　师： 王玉银

学科专业： H1402

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 哈尔滨工业大学

摘　　要： 随着时代和经济的发展,现代桥梁呈现出跨度大、刚度小、质量轻和阻尼小的特点,桥梁抗风问题随之变得异常突出,因此能否保证桥梁在施工期间风振安全及其稳定性成为迫在眉睫的问题。本文主要以韩江北桥施工项目为研究背景,对其风振性能进行了研究,具体进行了以下几方面工作:(1)对现阶段国内外桥梁风致动力性能研究和风场数值模拟研究现状进行了归纳和总结。(2)根据风荷载的相关理论及Monte-Carlo风场数值模拟理论,编制程序获得了风速时程,并检验了其正确性。(3)研究了韩江北桥在钢管合龙前最大悬臂状态、全桥空钢管架设完毕状态以及成桥状态下结构的动力特性,获得了不同状态下的频率和振型模态,并进行了对比分析;此外,将成桥状态下模态频率的计算值与实测值进行了对比,分析了两者差异的原因。(4)采用时程分析方法探讨了上述三种施工状态下结构的风振动力性能,得到了拱肋各个截面的位移分布、应力分布和风振系数,通过比较分析确定了最不利工况,并对其提出了改进措施。研究结果表明:韩江北桥在施工过程中,当拱肋处于合龙前最大悬臂状态时,结构的基频最低,刚度最小,风振过程中产生的应力最大,几乎达到了钢材屈服强度,风振响应也最为剧烈;空钢管架设完毕状态时结构的基频最大,风振响应最小;成桥状态结构频率较空钢管状态时有所降低,结构的风振响应较空钢管状态时大,但较悬臂状态时小。

关 键 词： 拱桥 钢管混凝土 数值模拟 时程分析 风振系数

领　　域： [建筑科学] [交通运输工程]