隨著橋梁跨度的不斷增加，橋梁的長(zhǎng)細(xì)化使其剛度和阻尼不斷下降。懸索橋作為一種大跨徑柔性結(jié)構(gòu)，由于其對(duì)風(fēng)作用的敏感性，抗風(fēng)穩(wěn)定性己經(jīng)成為影響懸索橋設(shè)計(jì)施工的關(guān)鍵控制因素。沿海地區(qū)季節(jié)性的大風(fēng)和山區(qū)峽谷地段由于山口放大效應(yīng)會(huì)使橋面的風(fēng)速很大，導(dǎo)致作用在其上的靜力、動(dòng)力風(fēng)荷載都很大，因此對(duì)其風(fēng)致響應(yīng)做一下分析具有重要的實(shí)用價(jià)值。
新疆賽吾迭格爾大橋采用單跨278m的鋼析架懸索橋，橋址處設(shè)計(jì)基本風(fēng)速較高;主纜中心距為4m，寬跨比僅為1 /69. 5。采用450斜拉式抗風(fēng)纜增加其剛度來增加其抗風(fēng)強(qiáng)度。對(duì)于中等跨度的懸索橋理論上的寬跨比應(yīng)大于1/30，橋梁才具有足的橫向剛度。對(duì)這類懸索橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性研究是十分必要的。其主要內(nèi)容包括橋梁結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)、動(dòng)力響應(yīng)分析和抗風(fēng)穩(wěn)定控制措施等。
論文在總結(jié)橋梁抗風(fēng)的發(fā)展歷程、受力特征以及風(fēng)動(dòng)力特性的基礎(chǔ)上，對(duì)賽吾迭格爾大橋抗風(fēng)纜施加前后抗風(fēng)穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析，包括靜風(fēng)響應(yīng)分析，馳振、顫振的臨辦風(fēng)速的確定以及抖振響應(yīng)分析。
首先，本文用George Deodatis提出的諧波合成法完成對(duì)脈動(dòng)風(fēng)的模擬，在算法中引入了快速傅立葉變換，并進(jìn)行了譜相關(guān)性檢驗(yàn)。
其次，用大型通用有限元軟件ANSYS建立大橋抗風(fēng)纜施加前后的有限元模型，并對(duì)這兩種模型進(jìn)行了靜、動(dòng)力分析。
最后，對(duì)成橋運(yùn)營(yíng)階段確定了顫振、馳振臨界風(fēng)速以此來做為穩(wěn)定性的判斷依據(jù)，并重點(diǎn)進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)場(chǎng)的抖振響應(yīng)分析。
通過計(jì)算研究，得出抗風(fēng)纜能顯著提高橋梁結(jié)構(gòu)的固有頻率，產(chǎn)生十分有效的抗風(fēng)效果。
