检索结果-南通市图书馆

作者：庄轶长安大学

学位级别：硕士

作为一种新型的结构体系,交错桁架结构具有受力合理,结构形式简洁的特点,在我国具有广阔的应用前景。本文分别通过试验和有限元非线性分析对钢结构交错桁架体系的抗震性能及受力性能进行了研究。首先,本文完成了14层交错桁架结构模型(... 详细信息

作为一种新型的结构体系,交错桁架结构具有受力合理,结构形式简洁的特点,在我国具有广阔的应用前景。本文分别通过试验和有限元非线性分析对钢结构交错桁架体系的抗震性能及受力性能进行了研究。首先,本文完成了14层交错桁架结构模型(缩尺比例为1/8)的两自由度拟动力试验研究,研究了模型结构的破坏过程,变形性能,加速度响应,基底剪力响应,滞回性能和刚度退化特性等结构的地震反应特性。试验结果表明,交错桁架结构体系在桁架方向具有很强的承载力和抗侧刚度,在地震反应中的刚度退化不明显,能很好满足规范的抗震规范的位移验算要求和“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计要求。其次,利用有限元软件ANSYS对试验结构模型进行模拟和全结构的非线性地震反应分析。有限元结果与试验结果进行对比分析表明,有限元分析的时程曲线的变化趋势与试验结果吻合良好,有限元分析的时程曲线峰值点位移大小、最大基底剪力均与试验结果相近,验证了本文有限元分析方法的合理性,同时还与平面协同模型进行比较,分析结果表明两者的结论吻合。最后在此基础上,建立实际工程设计有限元模型进行非线性地震反应分析,通过变化桁架结构的空腹节间大小、桁架的高跨比、高宽比、桁架形式、底层支撑形式、阻尼大小等参数,研究影响交错桁架结构抗震性能的影响因素。

关键词：钢结构交错桁架结构拟动力试验时程分析有限元方法抗震性能

双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力研究

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双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力研究

作者：李喆长安大学

学位级别：硕士

双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁是由两根开孔单肢C形冷弯薄壁型钢基本构件通过自攻自钻螺钉拼接而成的一种承重构件。本文采用试验和数值分析两种方法，对双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的受弯承载力进行了研究，并提出了建议设... 详细信息

双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁是由两根开孔单肢C形冷弯薄壁型钢基本构件通过自攻自钻螺钉拼接而成的一种承重构件。本文采用试验和数值分析两种方法，对双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的受弯承载力进行了研究，并提出了建议设计方法。首先，对不同跨度及截面形式的单肢C形基本构件及双肢拼合工字形截面梁进行了受弯承载力试验研究。详细介绍了试验装置、试验方法、试件破坏过程及对试验结果的分析等。依据试验，分析了冷弯薄壁型钢双肢拼合工字形截面梁的受力机理及破坏模式。试验结果表明：双肢拼合截面的受弯承载力构件具有“1×2≥2”的拼合效应。然后，采用ANSYS有限元程序对双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁进行数值模拟分析。建立了考虑几何非线性、材料非线性以及接触问题的双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁有限元模型。将有限元分析与试验结果进行对比，验证有限元模型的正确性。在此基础上，对腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的有限元模型进行合理的简化，并对孔洞形式、开孔截面所占比例大小及孔洞间距等影响因素进行参数分析，结果表明：开孔截面比例是影响腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力的关键因素;洞口间距的变化对腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力影响不大;另外，应尽量避免因开设方形孔洞引起较大的应力集中而导致承载力的降低。最后，在试验及数值分析的基础上，对腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的受弯承载力的设计方法进行了探讨。提出了适合腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁受弯承载力计算的折减强度修正法，通过与有限元结果的对比分析，验证了该方法的可行性。最终以折减强度法为基础，对腹板开孔进行修正，得出了腹板开孔双肢拼合冷弯薄壁型钢工字形截面梁的受弯承载力设计计算方法及构造建议。

关键词：冷弯薄壁型钢双肢拼合工字形截面梁受弯承载力试验研究数值分析设计方法

曲线预应力混凝土箱梁桥预应力效应分析方法研究

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曲线预应力混凝土箱梁桥预应力效应分析方法研究

作者：商岸帆长安大学

学位级别：硕士

本文结合陕西省交通科技项目“03—01K”《曲线预应力混凝土箱梁设计方法及承载力研究》，对曲线预应力混凝土箱梁桥的预应力效应分析方法进行研究。介绍了曲线预应力混凝土箱梁桥研究的历史、发展现状、以及面临的一些问题。根据曲线... 详细信息

本文结合陕西省交通科技项目“03—01K”《曲线预应力混凝土箱梁设计方法及承载力研究》，对曲线预应力混凝土箱梁桥的预应力效应分析方法进行研究。介绍了曲线预应力混凝土箱梁桥研究的历史、发展现状、以及面临的一些问题。根据曲线梁桥的结构分析理论，采用有限元分析方法，推导出空间梁单元刚度矩阵、等效节点力刚度矩阵和坐标转换矩阵，讨论了恒载作用下结构内力的计算方法。对曲线预应力混凝土箱梁桥空间预应力索进行平、竖弯分别描述，并合成空间预应力折线，由此来描述复杂的预应力空间曲线。再采用利于编制程序的方法，计算预应力束的各项预应力损失。计算最终有效预应力值，将有效预应力对结构的作用等效为单元5等分上的集中荷载，最后将等效荷载作用在结构上求出预应力效应。由此给出预应力效应分析程序计算步骤。根据以上计算步骤，利用VC++语言，划分实现程序计算各功能模块，对桥梁结构进行特征值描述，编写结构分析功能模块的各个函数，编制出曲线预应力混凝土箱梁桥在恒载及预应力作用下的结构分析程序。采用本文的计算方法及编制的程序对两个曲线预应力混凝土箱梁桥实例进行内力及预应力效应的计算分析，并与其他有限元程序进行比较，验证程序分析的正确性。另外本文讨论了在不同弯曲半径下的预应力效应。

关键词：曲线预应力混凝土箱梁梁格法预应力损失预应力效应等效荷载程序编制

圆钢管约束高强钢筋混凝土柱偏压力学性能试验研究

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圆钢管约束高强钢筋混凝土柱偏压力学性能试验研究

作者：张昊重庆大学

学位级别：硕士

钢管约束钢筋混凝土柱是在钢管内填充混凝土并设置钢筋笼,但钢管不直接承担竖向荷载,主要对核心混凝土起约束作用的一种构件。目前,国内外对钢管约束钢筋混凝土柱的试验研究主要集中于轴压和小偏心受压构件,且以往的研究中未采用C80以... 详细信息

钢管约束钢筋混凝土柱是在钢管内填充混凝土并设置钢筋笼,但钢管不直接承担竖向荷载,主要对核心混凝土起约束作用的一种构件。目前,国内外对钢管约束钢筋混凝土柱的试验研究主要集中于轴压和小偏心受压构件,且以往的研究中未采用C80以上的超高强混凝土及HRB500级以上的高强钢筋,而高强材料的应用对于减小柱身自重和截面尺寸效果明显。本文对采用C80混凝土及HRB500钢筋的圆钢管约束钢筋混凝土柱进行了偏压试验研究和有限元分析,研究的参数为偏心距(含大偏心和小偏心构件)、长径比和钢管径厚比。研究工作主要内容包括:(1)进行了12个长径比为3:1的偏压短柱试验研究,试验参数为偏心距(25mm、50mm、75mm、87.5mm、100mm)和钢管径厚比(D/t=100、133、166)。通过试验得到了试件的荷载-跨中挠度曲线、荷载-钢管应变曲线、破坏形态,分析了试件的破坏模式、变形性能、钢管应力应变发展规律和极限承载能力;考察了偏心距和钢管径厚比对短柱偏压力学性能的影响规律。(2)进行了3个长径比为6:1的偏压中长柱试验研究,试验参数为偏心距(50mm、62.5mm、87.5mm)和钢管径厚比(D/t=133)。通过试验得到了试件的荷载-跨中挠度曲线、荷载-钢管应变曲线、破坏形态,分析了试件的破坏模式、变形性能、钢管应力应变发展规律和极限承载能力;考察了偏心距和钢管长径比对中长柱偏压力学性能的影响规律。(3)基于有限元软件ABAQUS建立了偏压构件的有限元模型,有限元计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上进行参数分析,研究了钢管径厚比、混凝土强度、钢筋屈服强度对截面轴力-弯矩相关曲线的影响,分析了偏心距、长径比、钢管径厚比、混凝土强度、钢筋屈服强度对偏压中长柱和长柱弯矩增大系数δ的影响。本文创新点:对采用C80超高强混凝土及HRB500高强钢筋的圆钢管约束钢筋混凝土偏压柱进行试验研究。对大偏压圆钢管约束高强钢筋混凝土柱进行试验研究和分析。

关键词：圆钢管约束钢筋混凝土超高强混凝土高强钢筋偏心距弯矩增大系数有限元模型

冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯性能研究

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冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯性能研究

作者：周肖灿长安大学

学位级别：硕士

本文采用有限元分析方法，对冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载的受弯性能进行了研究，并提出了设计建议方法。首先，采用ANSYS10.0有限元分析软件对Beshara所做的冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板单侧加载试件进行数值模拟分析... 详细信息

本文采用有限元分析方法，对冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载的受弯性能进行了研究，并提出了设计建议方法。首先，采用ANSYS10.0有限元分析软件对Beshara所做的冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板单侧加载试件进行数值模拟分析，建立了考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性问题的双肢拼合箱型梁有限元模型。将有限元分析结果与试验结果进行对比，验证了有限元模型的正确性，为冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载性能的研究提供依据。其次，利用有限元对影响冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯承载力的主要因素，包括螺钉连接间距、截面高宽比、翼缘宽厚比、钢材强度等进行参数分析，结果表明：增大钢材强度、截面高宽比与宽厚比可以显著提高冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯承载力;连接螺钉间距建议为150mm，可以保证其整体协同工作性能。然后，按照我国规范GB50018-2002和美国AISI规范的有效截面法计算拼合箱型梁的受弯承载力，并将计算结果与有限元分析结果对比分析表明：我国规范GB50018-2002有效截面法的计算与美国AISI规范有效截面法的计算大多偏于保守，钢材屈服强度的提高，构件截面高宽比、宽厚比的增大会使有限元分析结果与计算结果的比值减小，因此规范计算不适用于板件宽厚比过大的冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯承载力的计算，且钢材屈服强度越高，对尺寸的限制越大。最后，在有限元分析的基础上，提出对冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁腹板两侧加载受弯承载力的简化设计方法。

关键词：冷弯薄壁型钢双肢拼合箱型梁受弯承载力非线性有限元设计方法

大跨径钢拱桥几何非线性分析及其扁平钢箱梁剪力滞效应研究

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大跨径钢拱桥几何非线性分析及其扁平钢箱梁剪力滞效应研究

作者：赵洪蛟兰州大学

学位级别：硕士

本文总结了钢拱桥的发展历史,国内对大跨径拱桥的静力性能几何非线性分析研究现状、国内外对扁平钢箱梁剪力滞效应的研究现状。以实际工程项目宁波市明州大桥——主跨为450m的中承式钢箱拱肋系杆拱桥为基础,对其进行了静力性能几何非线... 详细信息

本文总结了钢拱桥的发展历史,国内对大跨径拱桥的静力性能几何非线性分析研究现状、国内外对扁平钢箱梁剪力滞效应的研究现状。以实际工程项目宁波市明州大桥——主跨为450m的中承式钢箱拱肋系杆拱桥为基础,对其进行了静力性能几何非线性分析、边跨三角区扁平钢箱梁的剪力滞效应分析和扁平钢箱梁剪力滞影响参数分析。通过建立明州大桥全桥杆系单元模型,对其施工阶段和成桥阶段进行了静力性能分析。结果表明施工阶段中考虑斜拉索、“梁柱效应”、大位移效应的几何非线性因素,对结构位移的影响约为5%,对内力的影响约为10%;成桥阶段中考虑水平拉索和吊杆、“梁柱效应”、大位移效应的几何非线性因素,对结构位移的影响约为5%,对内力的影响约为10%。因此,建议在进行大跨径钢拱桥计算时计入几何非线性的影响。通过建立明州大桥边跨三角区梁壳混合单元模型,对其扁平钢箱梁剪力滞效应进行了分析。结果表明剪力滞效应引起截面弯曲正应力分布不均匀：截面刚度存在折减,从而使得边跨三角区整体刚度有所折减,导致边跨下肢拱的弯矩比梁单元模型计算值大30%左右。而三角区刚度的折减也使得边跨下肢拱肋和扁平钢箱梁的竖向挠度比梁单元模型计算值大30%左右。此外,剪力滞效应导致截面弯曲正应力最大为全截面有效梁单元计算值的2.8倍左右。因此,建议大跨径钢拱桥在设计和施工时,建立扁平钢箱梁的局部板壳模型进行应力计算,在进行整体分析时应对扁平钢箱梁的刚度进行折减计算。最后,以明州大桥边跨扁平钢箱梁为基础,从有效宽度系数的角度对影响扁平钢箱梁剪力滞效应的参数进行了分析。结果发现,宽跨比对扁平钢箱梁剪力滞效应的影响最为显著,其次是纵隔板的厚度,宽高比、顶板和底板厚度、横隔板的厚度不和间距的影响很小

关键词：大跨径钢拱桥几何非线性扁平钢箱梁剪力滞效应参数分析

CPA4在头颈部鳞状细胞癌预后中的作用及机制研究

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CPA4在头颈部鳞状细胞癌预后中的作用及机制研究

作者：方佳宇武汉大学

学位级别：硕士

目的:头颈部肿瘤是目前世界范围内常见的恶性肿瘤之一,每年新发病例约89万,死亡人数每年近45万。因此,迫切需要发现与癌症发展和预后相关的新型生物标志物。羧肽酶A4（CPA4）是金属羧肽酶家族的成员,作为一种新型的肿瘤生物标记物,在各... 详细信息

目的:头颈部肿瘤是目前世界范围内常见的恶性肿瘤之一,每年新发病例约89万,死亡人数每年近45万。因此,迫切需要发现与癌症发展和预后相关的新型生物标志物。羧肽酶A4（CPA4）是金属羧肽酶家族的成员,作为一种新型的肿瘤生物标记物,在各种癌症中普遍存在。CPA4在头颈部鳞状细胞癌（Head and Neck Squamous Cell Carcinoma,HNSCC）中的作用目前未见报道,因此有必要研究CPA4在HNSCC中的作用及相关机制。方法:在本研究中首先从肿瘤基因组图谱计划（TCGA）数据库下载HNSCC数据集,分析了CPA4在HNSCC中的表达情况。基于Kaplan-Meier数据库,我们评估了CPA4对HNSCC患者预后的影响。Logistic回归分析了临床特征与CPA4表达量的相关性。单变量和多变量Cox回归模型评估CPA4在患者中的预后价值。TIMER数据库用于评估CPA4与免疫浸润的相关性。基因集富集分析揭示了与CPA4相关的肿瘤相关生物学过程。克隆形成实验、CCK8实验、蛋白印记等实验探究CPA4对肿瘤细胞生物学行为的影响。动物实验研究CPA4对肿瘤细胞裸鼠体内成瘤能力的影响。文献调研及数据库分析可能与CPA4相互作用的靶点。免疫印迹等技术检测C-MYC在肿瘤细胞中表达情况并分析其表达与CPA4的相关性。体外和体内实验探究C-MYC对CPA4介导的肿瘤细胞增殖能力的影响。结果:相较于正常组织,CPA4在HNSCC中高表达（p＜0.05）,且CPA4高表达组的患者相较于低表达组的患者总体生存期更短（p＜0.05）。此外,单变量和多变量Cox回归分析表明高表达的CPA4是患者预后的独立危险因素。此外,我们还研究了CPA4在肿瘤-免疫相互作用中的潜在作用,发现CPA4可能与HNSCC的免疫浸润和免疫激活有关。功能试验发现过表达CPA4促进喉癌细胞增殖及形成克隆能力。动物实验提示过表达CPA4在裸鼠体内具有促进肿瘤细胞成瘤和生长的能力。此外,CPA4调控C-MYC影响肿瘤细胞增殖能力。结论:综上所述,我们的研究首次报道了CPA4在HNSCC肿瘤中的预后作用和相关机制以及其作为HNSCC免疫相关治疗靶标的潜力,为探索HNSCC患者新的治疗方法提供了理论指导。

关键词： CPA4 HNSCC 预后诊断免疫浸润 C-MYC

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PBL键机理与试验研究

PBL键机理与试验研究

作者：赵成栋长安大学

学位级别：硕士

近二十年来,随着钢-混凝土组合结构在我国的快速发展,新型的PBL剪力键越来越受到关注。组合结构性能的优劣,很大程度上取决于钢与混凝土界面处剪应力能否有效传递,对剪力连接件也提出了更高的要求,相反,新型的PBL剪力键的研究与传统的... 详细信息

近二十年来,随着钢-混凝土组合结构在我国的快速发展,新型的PBL剪力键越来越受到关注。组合结构性能的优劣,很大程度上取决于钢与混凝土界面处剪应力能否有效传递,对剪力连接件也提出了更高的要求,相反,新型的PBL剪力键的研究与传统的连接件相比较少,对于应用在在锚固区中的PBL键的研究更是几乎没有。本文依托建设中的青岛海湾大桥红岛航道桥的索塔锚固区,对PBL新型剪力键进行了试验和理论研究。论文主要研究内容如下：选取实际工程索塔锚固区实际模型PBL键发挥作用的主要部分,设计制作了3个缩尺试验模型以进行对比分析,采用拉荷载而非传统的压荷载,更加符合实际情况。通过不同的工况,得到了大量关于PBL剪力键应力、钢板位移及应力、钢板加劲板应力、混凝土应力的数据,进一步研究了应力和变形的分布规律。采用通用有限元软件ANSYS对拉出试件进行有限元模拟,得到各工况下的计算结果。通过与模型试验的实测值进行对比分析发现,数据规律基本一致,表明模型在整个加载过程中,工作状态良好,没有明显的破坏现象,承载力具有较大的安全储备。同时也为有限元分析与模型试验相结合的研究方式提供参考价值。选取一些参数,对试件进行量化分析,并通过曲线拟合研究荷载与相对滑移量的关系,从而更好的了解PBL键受力性能的主要影响因素及PBL剪力键的作用机理,为以后相关的研究提供参考。

关键词： PBL剪力键组合结构模型试验有限元分析参数化

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钢管混凝土异形柱承载力设计方法研究

钢管混凝土异形柱承载力设计方法研究

作者：刘向刚重庆大学

学位级别：硕士

钢管混凝土异形柱的柱肢与墙体平齐,避免室内柱角外露,改善住宅室内使用环境,提高室内空间利用效率,日益受到建筑设计师、开发商和用户的欢迎。同等条件下,钢管混凝土异形柱结构比钢筋混凝土异形柱结构承载力更高,延性更好,抗震性能更优... 详细信息

钢管混凝土异形柱的柱肢与墙体平齐,避免室内柱角外露,改善住宅室内使用环境,提高室内空间利用效率,日益受到建筑设计师、开发商和用户的欢迎。同等条件下,钢管混凝土异形柱结构比钢筋混凝土异形柱结构承载力更高,延性更好,抗震性能更优越,最大适用高度和抗震设防烈度均有所提高,有利于异形柱结构的推广应用。虽然钢管混凝土异形柱结构在很多工程中已有应用,但其承载力设计方法在现有规范或规程中没有相关规定,在相关文献中以数值计算为主,不便于工程设计运用。在此背景下,有必要研究钢管混凝土异形柱承载力设计方法,为其工程设计提供理论依据。为此,本文结合试验研究和理论分析,在已有钢管混凝土异形柱轴压、纯弯、压弯和剪切试验研究基础上,应用有限元软件ABAQUS建立各种荷载作用下的有限元模型,验证计算模型的合理性。在此基础上,进行了大量参数分析(共3046个有限元模型),根据试验和参数分析结果,提出了钢管混凝土异形柱承载力设计方法。主要研究结果如下:(1)完成了6根内置开孔竖向加劲肋的L形钢管混凝土柱轴压试验。试验结果表明,开孔竖向加劲肋能有效限制阴角处钢管变形,增强钢管对该区域混凝土的约束作用。在已有L形和T形钢管混凝土柱轴压试验研究基础上,利用ABAQUS软件分析了柱肢宽厚比、含钢率、材料强度和长细比等参数对轴压性能的影响。分别基于统一理论和叠加理论,考虑钢管对混凝土的约束作用,提出了钢管混凝土异形柱截面轴压承载力计算公式,公式计算值与试验值吻合良好。在截面轴压承载力基础上,考虑长细比的影响,提出了钢管混凝土异形柱轴压稳定承载力计算公式。(2)在已有钢管混凝土异形柱抗弯试验研究基础上,利用有限元软件ABAQUS和MATLAB分别建立了有限元模型和纤维模型,分析了柱肢宽厚比、含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度等级和加载角度等参数对抗弯性能的影响规律。提出了钢管混凝土异形柱截面抗弯承载力简化计算公式,该公式能较为准确地预测抗弯承载力。(3)在已有钢管混凝土异形柱压弯试验研究基础上,利用有限元软件ABAQUS分析了柱肢宽厚比、含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度等级、加载角度和偏心距等参数对压弯性能的影响。根据截面应力分布规律,提出了简化力学模型,推导出钢管混凝土异形柱截面单向压弯承载力计算公式,该公式计算值与有限元计算结果吻合较好,且有一定安全储备。在单向压弯承载力研究的基础上,提出了双向压弯承载力验算公式。(4)在已有钢管混凝土异形柱剪切试验基础上,利用有限元软件ABAQUS研究截面形状(T形和L形)、剪跨比λ(0.1-2.0)和轴压比n(0.0-0.6)对抗剪性能的影响。提出了将T形和L形截面简化为矩形截面的抗剪承载力计算方法,该方法中试件抗剪承载力包括钢管贡献、混凝土贡献和轴压力贡献三部分。该简化方法计算的抗剪承载力与试验值和有限元计算值吻合较好,且有一定安全储备。

关键词：异形柱钢管混凝土有限元承载力设计方法

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大跨度斜拉桥风致抖振响应的非线性时程分析

大跨度斜拉桥风致抖振响应的非线性时程分析

作者：张茜长安大学

学位级别：硕士

随着我国跨江海大跨度桥梁的兴建,抖振响应问题成为桥梁抗风性能研究的一个重要方面。本文以杭州湾跨海大桥南、北航道斜拉桥施工过程抗风措施研究课题为背景,进行桥梁结构抖振时域非线性分析研究,并提出切实可行的抗风措施。采用迭代... 详细信息

随着我国跨江海大跨度桥梁的兴建,抖振响应问题成为桥梁抗风性能研究的一个重要方面。本文以杭州湾跨海大桥南、北航道斜拉桥施工过程抗风措施研究课题为背景,进行桥梁结构抖振时域非线性分析研究,并提出切实可行的抗风措施。采用迭代的谐波合成法拟模拟了各态历经的多变量平稳高斯随机过程。引入了频率双索引的概念来保证模拟结果的各态历经性,并综合了FFT技术改善了模拟精度,提高了模拟计算的效率,为在时域中不断变换风速进行抖振计算提供了条件。抖振风荷载包括静力风荷载、抖振力、自激力三部分。静力风荷载用风洞试验得出的静力三分力系数计算。抖振力按Scanlan的准定常气动力公式计算,并引入Liepmann的近似公式表达的气动导纳修正。在Scanlan提出的钝体气动力公式基础上,研究了自激力时域化问题,提出了等效节点自激力法,将自激力转化为节点位移矢量及速度矢量的函数,引入气动刚度矩阵和气动阻尼矩阵,结合有限元程序实现自激力的时域化。考虑了结构的几何非线性、由于静风位移引起的有效静力三分力系数、有效气动导数和气动导纳以及风的不同自然攻角等非线性因素,建立了全面的非线性抖振分析方法。基于APDL参数化有限元分析技术对ANSYS进行了二次开发,实现了大跨斜拉桥的非线性抖振响应时域分析。对杭州湾跨海大桥南、北航道斜拉桥最大双悬臂状态塔底固结时线性时域分析结果与频域反映谱法的结果进行了比较,验证了程序的可靠性。进行了最大双悬臂状态非线性影响因素分析,结果表明,竖向弯曲抖振响应的最大值及均方根大于线性计算值,扭转抖振响应也略有增加。考虑风攻角变化时,抖振响应的最大值呈现增加趋势。对南、北航道斜拉桥的不同施工控制状态分别进行了抖振响应分析,其结果与恒载内力叠加,在此基础上提出了施工阶段的抗风措施。对南航道斜拉桥最大双悬臂状态增设抗风措施后的效果进行了验算,结果表明,所采用的抗风措施提高了结构的刚度,有利于控制抖振。

关键词：斜拉桥抖振时程分析非线性施工过程抗风措施