资源描述：
《三维弹性拉索风雨振研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、分类号:U44,U4510710-2012121134硕士学位论文三维弹性拉索风雨振研究牛晋涛导师姓名职称杨光辉教授申请学位级别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月25日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学TheStudyofwind-inducedvibrationofThree-dimensionalelasticStayCableADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：NiuJintaoSupervisor：Prof.YangGuanghuiChang’anUnivers
2、ity,Xi’an,China摘要斜拉桥造型优美，经济适用，是大跨度桥梁首选桥型。拉索是斜拉桥最为重要的受力构件，因其具有较小的质量和阻尼，在风，雨及桥面等共同作用下极易激发振动，产生如尾流驰振，风雨激振，参数共振，涡激共振等。鉴于振动可能引起的拉索疲劳破坏及影响桥梁运营安全等问题，拉索振动机理及抑振措施研究已逐渐成为一个具有重要意义的课题。本文归纳斜拉索风雨振理论，开展了三维弹性拉索的风洞试验，并提出了基于三维弹性节段模型的计算方法，给出了拉索运动方程，静力构型，雨线方程及气动力方程。利用CFD技术，对附加人工雨线拉索的气动力系数进行计算，得出不同风向角及不同雨线初始位置下拉索
3、气动力系数。通过高次多项式拟合出关于气动力系数与初始位置角度的函数，得到气动力半经验公式。采用有限元分析软件ANSYS建立模型，对斜拉索进行风雨激励下的时程分析，分别计算出不同风速，雨线初始振幅，雨线初始位置及风向角等影响下拉索响应情况。定义了最佳阻尼比，通过反馈机制得出拉索在风雨激励下的最佳阻尼比。对相同激励作用下的同一拉索进行风洞试验，对比同工况下试验结果与计算结果的差异，得出相关结论。关键词：斜拉索，三维弹性，CFD，阻尼比，时程分析，风洞试验iAbstractCable-stayedbridgebecomesthepreferredlong-spanbridgesbrid
4、getypebecauseoftheappearanceandeconomy.StayCableisoneofthemainforcecomponentincable-stayedbridge,andthecablehasasmallermassanddamping,vibrationoccurseasilyinthewind,rainandbridgevibrationexcitationgeneratedaswakegalloping,rainexciting,parametricresonance,vortex-inducedresonance.Cablevibration
5、willnotonlycausedamagetothecablefatigue,butalsoposeagreatthreattothesafeoperationofthebridge,hasbecomeoneofthekeyissuesneedtoberesolvedlong-spancable-stayedbridge.SoVibrationMechanismandVibrationControlofCableisatopicofgreatengineeringsignificance.Thispapersummarizesthetheoryofraincablevibrat
6、ion,carriesoutthree-dimensionalelasticCablewindtunneltests,andproposedacalculationbasedonthree-dimensionalelasticsegmentmodel,andgivestheequationsofmotion,staticconfiguration,therainlineequationandaerodynamicequationofthecable.UsingCFDtechnologytocalculatetheaerodynamiccoefficientsofbring-rai
7、ntothecableline,obtainedaerodynamiccoefficientsofcableunderdifferentwindanglesanddifferentrainlineinitialposition.Usinghigh-orderpolynomialfittingfunctiononaerodynamiccoefficientsandtheinitialpositionangle,getaerodynamicsemi-empiricalformula.
