复杂山区高墩多塔斜拉桥桥位风特性及振动响应实测

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1、学校代号10532学号S1201W114分类号U441+.3密级公开工程硕士学位论文复杂山区高墩多塔斜拉桥桥位风特性及振动响应实测学位申请人姓名贾亚光培养单位土木工程学院导师姓名及职称刘志文副教授郭鑫高工学科专业建筑与土木工程研究方向大跨度桥梁关键技术研究论文提交日期2015年05月31日学校代号：10532学号：S1201W114密级：公开湖南大学工程硕士学位论文复杂山区高墩多塔斜拉桥桥位风特性及振动响应实测学位申请人姓名：贾亚光导师姓名及职称：刘志文副教授郭鑫高工培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：

2、2015年05月31日论文答辩日期：2015年06月03日答辩委员会主席：刘光栋教授Fieldmeasurementsofwindcharacteristicsincomplexterrainandwind-inducedresponseofmulti-pyloncable-stayedbridgewithhighpiersbyJIAYaguangB.E.(HenanUniversityofUrbanConstruction)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequi

3、rementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorLIUZhiwenSeniorEngineerGUOXinMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经

4、发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。／作者签名：ｉｔ曰期的女年／月如ｔ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口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。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于．。１保密□，在

5、年解密后适用本授权书２．不保密囚。＂＂请在Ｗ上相应方框内打Ｖ（）作者签名：嗦制曰期；户您年＾月曰导师签名：曰期：年＾月曰复杂山区高墩多塔斜拉桥桥位风特性及振动响应实测摘要随着我国交通基础设施的进一步发展，跨海湾、跨山区峡谷大跨桥梁将逐渐成为今后若干时期内大跨桥梁建设的重点。复杂山区地形大跨桥梁抗风设计具有风特性复杂、山区风对大跨桥梁作用效应复杂等特点，目前是桥梁风工程领域的研究的重点问题之一。本文以在建的湖南郴州赤石特大桥为工程依托，针对复杂山区地形风场特性以及高墩多塔斜拉桥的风振响应进行实测研究。得到了复杂

6、山区地形主要风特性参数，包括平均风速、风向和风攻角，湍流度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风功率谱等；同时对大风时段结构风振响应情况进行研究，得到了结构加速度响应均方根与平均风速的关系，以及结构自振频率和阻尼比，并与结构有限元结果进行了比较。本文主要工作如下：(1)简要介绍了国内外风场实测和风振响应实测的研究现状，并提出了本文的研究内容。(2)拟定了赤石大桥桥位风特性实测与结构风振响应实测方案，并对实测系统进行了详细的介绍，最后给出了现场安装情况。(3)基于MATLAB软件编写数据处理程序，分析了赤石大桥桥位处风场特性。基于长期

7、实测数据，首先得到了塔顶和桥面高度处的平均风速、风向和风攻角，分析了风向和风攻角的分布规律。然后统计得到了大风时段的脉动风特性，包括湍流度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风功率谱等风特性参数。给出了湍流度与阵风因子的关系以及实测脉动风功率谱。(4)基于加速度响应实测数据分析了结构的风振响应。首先是针对原始数据进行预处理，包括剔除野值、去趋势和滤波等。然后以10min为时距求出加速度响应均方根值，分析其与平均风速的关系。最后利用随机减量法和模态时域识别法分析结构动力特性，包括自振频率和阻尼比，并与结构有限元分析结果进行了比较。关键

8、词：高墩多塔斜拉桥；现场实测；风场特性；风振响应；复杂山区地形II工程硕士学位论文AbstractWiththefurtherdevelopingofthetrafficinfrastructuresinChina,thelarge-spanbridgescrossingba