管道悬索桥抗风稳定性研究

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1、＇：力於文遠义＾＾義ｗ！—＿＿：＾ｐ＿＾士学位论＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮｆＱ＇论文题目：管道悬索桥抗风稳定性研究．：１工学位类别：学硕士一学科专业：桥梁与隨道工程＿＿：：年级：２Ｍ＿議＿＿研究生：玄里趕—＾！＾＆：）－二指导老师：廖海黎教授国内图书分类号：Ｕ４４８．２５密级：公开国际图书分类号：６２４．５西南交通大学研究生学位论文管道悬索桥抗风稳定性研究年级二零一二姓名方国辉申请学位级别工学硕士专业桥梁与隧道工程指导老师廖海黎教授二零一五年五月

2、ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ４４８．２５Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２４．５ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＳＴＵＤＹ－ＲＥＳＩＳＴＡＮＴＳＴＡＢＩＬＩＴＹＯＮＷＩＮＤＯＦＡＰＩＰＥＬＩＮＥＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮＢＲＩＤＧＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＦａｎＧｕｏｈｕｉｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｅｃｉａｌｉｔ：Ｂｒｉｄｅ＆ＴｕｎｎｅｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏ

3、ｆ．ＬｉａｏＨａｉｌｉＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。，可以采用影印本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密Ｎ／使用本授权书。“’’（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：令》指导老师签名：／Ｈ崎予曰姊日期：西南交通大学硕士学

4、位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．通过节段模型风洞试验，得到在不同风攻角下结构的颤振临界风速，并对结构的颤振稳定性做出分析。２．对管道悬索桥进行动力特性分析，此桥型柔性很大，在结构设计时需要着重考虑结构的竖向及横向形变问题。３．对澜沧江管道悬索桥的静风稳定性采用三维非线性有限元方法进行分析，同时研究了影响管道悬索桥静风稳定性的三种因素。４．通过有限元建模，分别分析了结构措施和气动措施对管道悬索桥颤振稳定性的影一，些有意义的结论响得出。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的

5、成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：日期：ｒ．西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一种比较成熟的桥型悬索桥作为，在实际工程中具有较广的应用。常见的悬索桥跨度较大，刚度较小，在风的作用下风振效应比较显著，但悬索桥相比其他桥型在跨越能力和经济性能方面具有明显优势。目前国内外越来越多的石油、天然气管道的跨越结构选择悬索桥，同普通悬索桥相比，管道悬

6、索挢刚度更小，风振问题更加突出。本文以澜沧江管道悬索桥为工程背景，对其颤振临界风速、静风稳定性以及颤振临界风速影响因素等方面进行分析，主要内容如下：１．利用ＡＮＳＹＳ建模对管道悬索桥进行动力特性分析，此桥型的基频很低，表明管道悬索桥柔性很大，并且前十阶振型以竖弯和横弯为主，扭转发生在第十二阶，表明管道悬索桥的抗扭刚度大于结构的竖向和横向刚度，在结构设计时需要着重考虑结构的竖向及横向形变问题。２．通过节段模型风洞试验，得到在不同风攻角下结构的颠振临界风速，并对结构的颤振稳定性做出分析。３．对澜沧江管道悬索桥的静风稳定性釆用三维非线性有限元方法进

7、行分析，同时研一究了结构布置形式、主缆风力和风攻角对管道悬索桥静风稳定性的影响，得出些实用的结论。４．通过有限元建模，分别分析了结构措施和气动措施对管道悬索桥颤振稳定性的影响，结构措施中，单纯增加结构的截面尺寸不能有效增强结构的颤振稳定性，抗风索以及索力的有效施加可以明显提升结构的颤振稳定性；气动措施中，中央稳定板可以提高结构的颤振稳定性，但导流板的设置需要根据实际桥型而定。关键词：管道悬索桥；静风稳定；风洞试验；颤振稳定性西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ