基于能量法的多塔悬索桥静风稳定和颤振机理研究

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1、隶．初大·粤硕士学位论文万方数据基于能量法的多塔悬索桥静风稳定和颤振机理研究导师姓名：割剑麴拯韭文明进娅本论文获国家自然科学基金资助项目(51208104)、江苏省自然科学基金资助项目(BK2012344)、教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20120092120018)联合资助。I黜嬲万方数据ResearchonAerostaticStabilityandFlutterMechanismofMulti--towerSuspensionBridgesBasedonEnergyMethodsADissertationSubmittedtoSout

2、heastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYWANGLiSupervisedbySupervisedbyProfessorLIUZhaoLecturerZHANGWenmingCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing，P．R．ChinaMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经

3、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：乙!数日期：竺!坐：￡互里东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊

4、登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：圣2盈导师签名日期：．。Df够。芏、≥o万方数据摘要基于能量法的多塔悬索桥静风稳定和颤振机理研究硕士生：王澡导师：刘钊，张文明多塔悬索桥在未来跨海连岛等大跨度桥梁工程中有着广阔的应用前景。与传统双塔悬索桥相比，多塔悬索桥风致响应有其特点，而目前的研究相对滞后。本文以马鞍山大桥为工程背景，从能量的角度出发，对多塔悬索桥静风稳定与颤振机理进行了较为深入的研究，包括以下主要内容：(1)多塔悬索桥动力特性分析分析了多塔悬索桥固有振动特性，包括振型、自振频率、等效质量、等效质量惯性矩、模态相似性和模态密集性等；研究了静风荷载

5、对多塔悬索桥动力特性的影响；最后讨论了边跨主缆的垂度效应对多塔悬索桥动力特性的影响。(2)非线性静风稳定及应变能分析利用静风失稳优化迭代算法获得多塔悬索桥的静风失稳临界风速和失稳形态；建立悬索桥应变能计算方法，从应变能的角度对多塔悬索桥的静风失稳形态及其机理进行了分析。(3)二维颤振能量分析依据二维颤振分析理论编制频率与阻尼比计算程序；依据二维能量分析理论编制能量分析程序，以频率和阻尼比作为能量分析输入值，计算分析了理想平板及马鞍山大桥颤振能量传递分配规律。(4)三维颤振能量分析建立三维颤振能量分析的框架，构造主要振动形态，结合振型在三维颤振时域分析中实现

6、振动解耦，编制能量计算程序，进行马鞍山大桥三维颤振能量分析。关键词：多塔悬索桥，动力特性，静风稳定，颤振，能量法，机理研究万方数据AbstractResearchonAerostaticStabilityandFlutterMechanismofMulti--towerSuspensionBridgesBasedonEnergyMethodsM．Sc．candidate：WANGLiSupervisor：LIUZhao，ZHANGWenmingMulti··towersuspensionbridgeshaveabroadapplicationprospec

7、tsinsea··crossingandisland·-linkingprojectsinthefuture．Compaiedwithtraditionalsuspensionbridges，wind—inducedvibrationofmulti·towersuspensionbridgeshasitsowncharacteristics．HoweveLresearchonwindresistanceofmulti-towersuspensionbridgesislaggedbehind．BytakingtheMaanshanBridgeasabackg

8、roundengineering，in—depthstudieso