大跨度非对称公路悬索桥加劲梁纵向运动特性及约束措施研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjdy110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着大跨度公路悬索桥的广泛应用,其结构形式常采用漂浮或半漂浮体系,因而具有整体结构柔度大、刚度小的特点,在随机风、车流等外荷载作用下,结构纵向振动(如风-车-桥耦合振动)的问题非常突出。而目前关于运营期间随机风、随机车流荷载联合作用下主梁纵向振动及合理减振措施的研究较为有限,因此研究大跨度非对称公路悬索桥加劲梁的纵向运动特性及约束措施是必要的。为了研究随机风、随机车流荷载联合作用下大跨公路悬索桥的纵向运动特性,本文将云南红河特大桥作为工程案例,建立了ANSYS有限元模型;基于元胞自动机原理和已有的随机交通流模型,建立了改进型随机交通流模型;采用平稳高斯过程来模拟随机风荷载,同时考虑随机风、随机车流与桥梁的相互作用,利用大型通用化编程软件MATLAB建立了风-车-桥空间耦合分析平台,并基于上述平台对随机风荷载、车流荷载单独以及联合作用下加劲梁的纵向位移极值、纵向位移时程与纵向累积位移等特性进行了深入细致的研究。为了研究随机风、随机车流荷载联合作用下大跨公路悬索桥的纵向减振特性,本文基于上述的风-车-桥空间耦合分析平台,通过引入液体粘滞阻尼器的模拟单元,实现了随机风荷载、车流荷载单独以及联合作用下加劲梁的纵向振动时频特性分析、液体粘滞阻尼器的参数敏感性与优化分析。结果表明:(1)低风速下(5m/s)由随机风荷载引起的加劲梁的纵向位移极值要远小于由随机车流荷载引起的加劲梁的纵向位移极值(不足5.0%)。当风速增加到20m/s时,风致加劲梁纵向位移极值分别是稀疏交通流与轻微拥堵交通流引起的加劲梁纵向位移极值的57.7%与24.2%。(2)风、车、桥梁的耦合效应显著,若不考虑三者的耦合效应影响而采取将单个外荷载效应进行线性叠加的方法,将在一定程度上低估加劲梁的纵向位移极值响应。(3)随机风荷载单独作用时,纵向位移极值符合对数正态分布;随机车流荷载单独作用,随机风、车流荷载共同作用时,纵向位移极值符合广义极值分布。(4)虽然随机风荷载对加劲梁的纵向位移极值的贡献与随机车流荷载相比要小很多,但是风致加劲梁纵向振动频率比车致加劲梁纵向振动频率高,因此,随机风荷载对加劲梁的纵向累积位移的贡献要比其对纵向位移极值的贡献更显著。(5)对于随机风、随机车流单独作用以及联合作用下的工况,液体粘滞阻尼器均能有效地降低纵向振动的幅值;然而,能否降低加劲梁纵向振动的频率取决于其纵向振动过程中的主频成分。(6)设置液体粘滞阻尼器后,随机风、随机车流荷载单独与联合作用下,加劲梁的纵向位移极值以及纵向累积位移,随着阻尼系数的增大与速度指数的减小呈减小的趋势。(7)不同的荷载工况下,液体粘滞阻尼器的参数变化对塔底纵向弯矩的影响规律不尽相同;在随机风荷载单独作用下,液体粘滞阻尼器会使塔底纵向弯矩增大。(8)针对本文所研究的桥例,以降低纵向振动响应、优化全桥结构受力为目标,运用响应面法对该阻尼器的工作参数进行了改进优化,结果为:阻尼系数和速度指数分别宜取500~700k N/(m/s)α和0.3~0.5。
其他文献
作为众包技术在物流领域的创新性应用,众包物流逐渐在餐饮、零售等即时配送领域发挥着越来越重要的作用。而对于目前部分众包物流平台所采用的抢派结合模式,众包配送员为使自身利益最大化,容易出现接单过多但无法完成,导致配送效率不高、超时现象频出,同时,众包配送人员的位置、分布动态变化,增加了任务分配和路径规划的难度。如何提高配送效率、减少超时发生是众包物流平台作为任务分配过程和配送路径规划过程的管理主体亟待
随着电子商务的不断发展,人们对于物流效率的要求也越来越高。订单在电子商务中呈现产品种类多、批量小的特点,加剧了仓库拣选的难度。自动化仓储系统凭借高效、快速的拣选能力逐渐代替传统人工操作仓库,广泛应用于生产、分销、零售等多个环节中。一些研究人员提供了单一的模型研究,即或是研究了订货拣选系统的性能,或是研究了存储系统的性能。在实际拣选过程中其实它们并非单独存在,对于整合系统的研究是十分有必要的。针对不
目前,我国农业发展已经进入由数量导向转为质量导向的历史新时期,消费者更加关注农产品的多样性、营养性,对高质量农产品的市场需求广阔。为满足不同层次消费者需求,占领更多的市场份额实现经营利润的最大化,一些行业龙头企业开始实行农产品的分级销售。国家也陆续出台了相应的文件并颁布了多项农产品质量标准鼓励农产品质量分级,但分级市场中供需难以匹配、销售利润薄弱的现象仍然突出。农产品质量不稳定而分级市场需求波动大
在西部第二轮大开发和交通强国战略的指引下,近年来西南地区已经成为隧道建设的重点地区。然而,西南地区地质条件复杂多变,存在着大量不同情况的软弱复杂地质地段。作为一种典型的软弱地层,粉细砂地层广泛分布于云南、四川等西南地区,有着相对特殊的工程性质,且粉细砂地层土体粘聚力极低,稳定性较差,在富水条件下会出现遇水即化的问题,容易造成掌子面坍塌、隧道变形过大等问题。综合来看,富水粉细砂地层不仅给隧道设计带来
在人类交流表达的过程中,语言是一项非常重要的工具。幼儿阶段是个人发展语言能力最重要的时期,幼儿园是幼儿成长的重要场所。教师开展丰富的语言交流活动,可以帮助幼儿挖掘语言潜能,使幼儿掌握丰富的知识,提升幼儿的语言表达能力。因此,教师需要采取多元化的教学方法,激发幼儿的学习兴趣,促进幼儿语言能力的发展。基于此,文章首先讨论了培养幼儿语言能力的重要性,然后分析了在幼儿教育中培养幼儿语言能力的策略,以供相关
如今我国跨海工程蓬勃发展,跨越能力最强的悬索桥成为了第一选择,而如何实现其跨径的突破也成为了最受关注的重要问题之一,但悬索桥跨径的提升势必会导致主缆索股重量的大幅增加。由于国内主缆架设施工惯用预制平行钢丝索股法(PPWS法),这无疑对索股运输和牵引设备提出了更高的要求,而空中编缆法(AS法)是直接在现场编丝成缆的施工方法,巧妙地解决了这一问题。目前国内已建成的悬索桥中仅有香港青马大桥一座采用了AS
我国幅员辽阔,自然环境复杂多样,受冻融侵蚀影响的区域分布广泛。开展严寒地区交通基础设施安全与长期性能研究,有助于解决严寒地区交通基础设施建设与安全运营领域重大理论和核心共性技术问题,对进一步提升严寒地区桥梁基础设施建管的科学化水平有着重要意义。本文主要针对钢-混组合桥梁的栓钉抗剪连接件在冻融循环环境下的力学性能进行研究。首先进行栓钉抗剪连接件及其原材料的冻融循环试验,本文依据不同冻融次数(0/50
ZPW-2000A型无绝缘轨道电路是目前我国普遍应用的高速铁路信号基础设备,主要用作列车的占用检查,地车通讯和断轨检查。其电路的稳定性对于高速铁路的行车安全与效率起着非常重要的作用。其结构由发送器、接收器、电缆等部件构成。由于轨道电路周围环境复杂多样,易受到自然条件以及人为因素的干扰,时常有故障发生,需要人为进行巡检。ZPW-2000A型无绝缘轨道电路依靠移频信号来实现信息的传输,因此对移频信号的
地铁凭借其便利性和高效率能有效分担交通压力,已成为城市交通的战略骨干和城市现代化的标志。近年来地铁线路数量呈“爆发式”增长,但与此不相称的是地铁较高的投入产出比,“入不敷出”依然是普遍状况。“充沛的客运量”是从根本上解决地铁盈利难题的关键要素,其不仅是客运收入的重要保障,还能提高地铁附属资源的商业价值,更是地铁存在意义的证明。提供高质量的服务能保障地铁获得丰沛的客流量,促进地铁可持续发展。以往关于
以往研究大多认为降雨入渗是造成斜坡地段红层填料路基病害的主要因素,对因排水管堵塞引起的路基病害并没有引起重视,且以往研究中多采用二维渗流模型,并不能真实反应路基内的三维渗流场和路基边坡的三维破坏形式,因此有必要研究排水管堵塞对斜坡地段红层填料路基三维渗流场以及路基边坡三维破坏范围的影响。本文以成安渝高速公路斜坡地段红层填料路基发生空间曲面式沉陷破坏为背景,分析了斜坡地段红层填料路基病害发生机理,通