大跨斜拉網(wǎng)殼空間結(jié)構(gòu)的耦合風(fēng)振分析及減振研究

對(duì)封閉型和懸挑型斜拉網(wǎng)殼，用時(shí)域法，以有限元和隨機(jī)振動(dòng)理論研究網(wǎng)殼—索—塔體系耦合作用，以計(jì)算流體力學(xué)分析風(fēng)與結(jié)構(gòu)耦合作用，建立雙耦合風(fēng)板模型及理論計(jì)算體系。結(jié)合諧波法和濾波法，發(fā)展新的風(fēng)速時(shí)程模擬法；以小波理論研究風(fēng)速時(shí)頻。研究空間布索下拉索馳據(jù)，輔索減振，阻尼對(duì)減振影響。為抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供理論方法、風(fēng)振系數(shù)和減振對(duì)策。 2100433B

斜拉－懸吊協(xié)作橋是在斜拉橋和懸索橋基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種較新的具有超大跨越能力的組合結(jié)構(gòu)橋型。針對(duì)該橋型施工期復(fù)雜時(shí)變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，首先通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)研究施工期橋梁主梁氣動(dòng)外形鈍化、斜拉和懸吊部分相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)振特性的影響；然后給出可綜合考慮拉索自激力、拉索振型、主梁附加攻角和靜風(fēng)位移等多種因素影響的用于大跨度斜拉-懸吊協(xié)作橋施工期三維顫抖振精細(xì)化分析方法。在此基礎(chǔ)上，從降低斜拉－懸吊協(xié)作橋顫抖振響應(yīng)角度，研究提出抗風(fēng)性能優(yōu)越的施工方案和最優(yōu)控制策略，從而為及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行大跨度斜拉－懸吊協(xié)作橋施工期的抗風(fēng)安全分析和控制提供科學(xué)依據(jù)。本項(xiàng)目研究成果不僅對(duì)提高斜拉－懸吊協(xié)作橋施工期的安全性，而且對(duì)斜拉橋和懸索橋施工期抗風(fēng)安全控制都有重要學(xué)術(shù)價(jià)值和工程意義。 2100433B

首先運(yùn)用隨機(jī)振動(dòng)理論、準(zhǔn)定常理論和氣動(dòng)片條理論建立和完善斜風(fēng)作用下考慮靜風(fēng)荷載所致結(jié)構(gòu)大位移影響的大跨度橋梁全耦合隨機(jī)抖振分析頻域和時(shí)域方法，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。然后，采用節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)和CFD數(shù)值分析相結(jié)合的方法，對(duì)一大跨度橋梁在斜風(fēng)作用下主梁、橋塔等構(gòu)件斷面的氣動(dòng)參數(shù)的進(jìn)行設(shè)別。最后，通過(guò)大跨度橋梁隨機(jī)抖振響應(yīng)分析和全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)其在斜風(fēng)作用下的隨機(jī)抖振機(jī)理進(jìn)行研究，并對(duì)所建立的

首先，通過(guò)節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)識(shí)別典型橋梁斷面的氣動(dòng)導(dǎo)納等參數(shù)，并測(cè)量脈動(dòng)風(fēng)和抖振力沿跨向的空間相關(guān)性。其次，基于橋梁斷面氣動(dòng)導(dǎo)納和抖振力空間相關(guān)性等參數(shù)的風(fēng)洞試驗(yàn)識(shí)別結(jié)果，發(fā)展能考慮實(shí)測(cè)抖振力空間相關(guān)性的大跨度橋梁耦合抖振響應(yīng)分析方法，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。然后，應(yīng)用橋梁抖振響應(yīng)分析方法和全橋氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)大跨度橋梁的抖振機(jī)理進(jìn)行研究，并驗(yàn)證耦合抖振理論分析方法的可靠性和適用性。通過(guò)與傳統(tǒng)抖振 2100433B