斜风下大跨度悬索桥施工状态颤振稳定性改善措施研究

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中文摘要：由于施工期的结构刚度小，悬索桥在架设过程中存在抗风不利施工阶段，在风作用下大跨度悬索桥容易出现颤振失稳，而目前研究主要探讨的是悬索桥在法向风下施工状态的颤振稳定性，并且研究以静风为主，对于大跨度悬索桥在斜风作用下的施工状态颤振稳定性研究不充分。为了确保大跨度悬索桥在施工中的抗风安全性，需要进一步开展在斜风作用下大跨度悬索桥施工状态颤振稳定性及其改善措施的研究。首先综述了目前大跨度悬索桥颤振稳定性的研究现状，说明其中仍存在的问题，提出了本论文的研究内容。其次，介绍了对斜风下大跨度悬索桥颤振稳定性分析理论以及斜风下大跨度桥梁三维颤振稳定性精细化分析程序。再次以润杨长江大桥为工程背景，利用Midas/Civil有限元软件进行施工状态分析和斜风下施工过程中的颤振稳定性分析，提出了最不利施工阶段。针对最不利施工阶段，通过设置竖向、水平、综合交叉吊索和设置不同的偏心质量这两种措施来进行颤振稳定性分析，从而探讨这两种措施的改善效果。研究表明：（1）斜风作用下，在施工前期颤振临界风速先呈现急剧的上升，在到达峰值后下降，变化幅度较大，在施工中后期，颤振临界风速趋于平缓的状态，直到施工后期出现小幅上升。总体上来看，在0~20%和40%~80%拼装率阶段，其颤振临界风速小于检验风速，为最不利施工阶段；（2）综合交叉吊索对斜风下悬索桥施工阶段颤振稳定性的提升效果大于竖向交叉吊索和水平交叉吊索。在最不利施工阶段中，设置综合交叉吊索可以较好地提高施工前期和后期的颤振临界风速，设置竖向交叉吊索可以提高施工中期的颤振临界风速；（3）在施工前期和中期采用25%的偏心质量，较原颤振临界风速分别能提高60%和11%，在施工后期采用15%的偏心质量，较原颤振临界风速能提高13%，偏心质量布置能有效提高大跨度悬索桥在施工中的颤振稳定性。

作者：

何智超

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关键词：

大跨度悬索桥斜风环境施工状态颤振稳定性交叉吊索

授予学位：

硕士

学科专业：

土木工程

导师：

张新军、田浩

学位年度：

2023

学位授予单位：

浙江工业大学

语种：

中文

中图分类号：