[航空航天]信江大桥论文：鹰潭信江大桥抗风性能分析.doc

信江大桥论文：鹰潭信江大桥抗风性能分析【中文摘要】随着桥梁结构理论的完善以及施工新技术的出现,大跨径桥梁以及新型桥梁越来越受到设计人员的亲睐。桥梁风致振动是桥梁设计中不可忽视的重要因素。由于跨径的增大和样式的变化,桥梁的刚度和变形都会相应增大,因此进行抗风性能分析研究显得尤为重要。本文以江西鹰潭信江大桥为实例背景,对信江大桥主梁进行了CFD分析,提取静三分力系数。通过有限元程序ANSYS,建立了三维有限元模型,对该桥3种状态(最大双悬臂、最大单悬臂、成桥状态)下的动力特性进行了计算；分析了该桥的颤振稳定性和静力稳定性,并针对这座结构新颖的斜拉桥抗风设计提出了一些建议,为同类桥梁抗风设计提供一些参考。本文主要完成了以下几方面的工作：(1)回顾总结了当前桥梁抗风性能研究状况；(2)收集该桥风环境资料,根据统计和规范确定该桥的基本风速和设计风速；(3)限于风洞试验无法实施,在综合前人研究成果的基础上,选择合理的计算域,采用CAD建模,在GAMBIT中进行合理的网格划分等,最后采用FLUENT计算得到主梁断面静三分力系数；为之后的静风稳定性验算提供数据。(4)通过有限元程序ANSYS,建立了三维有限元模型,对该桥3种状态(最大.【英文摘要】As well as constructs the new technical appearance along with the bridge structure theorys consummation, The great span bridge as well as the new bridge receive the designers affection more and more. The bridge elegance vibration is the noticeable important attribute in the bridge design.Because span enlargement with style change, The bridge rigidity and the distortion can increase correspondingly, Conducting the wind resistant performance analytical study appears especially important.Taking the proje.【关键词】信江大桥 颤振稳定性 有限元分析 斜拉桥 数值模拟【英文关键词】Xinjiang Bridge flutter stability finite element analysis cable-stayed bridge【目录】鹰潭信江大桥抗风性能分析摘要4-5Abstract5-6第1章 绪论10-181.1 引言10-121.1.1 斜拉桥发展概况10-111.1.2 斜拉桥发展原因11-121.1.3 斜拉桥发展前景121.2 研究背景及意义12-131.3 桥梁结构风响应的分析方法13-141.4 桥梁风振的概率性评价和可靠性分析14-161.4.1 概述14-161.4.2 桥梁颤振稳定失效概率性评价161.5 研究目标及内容16-18第2章 主梁断面静三分力系数的数值模拟18-332.1 风洞实验技术182.2 数值模拟18-192.3 静三分力系数19-202.4 FLUENT在数值模拟方面的应用20-232.4.1 FLUENT软件介绍202.4.2 FLUENT软件的组成20-212.4.3 FLUENT软件功能212.4.4 FLUENT软件求解问题的步骤21-232.5 鹰潭信江大桥主梁三分力系数的数值模拟23-312.5.1.计算模型和计算区域的选择23-242.5.2.CAD辅助建模24-252.5.3.网格划分25-262.5.4 边界条件26-272.5.5 物理模型和控制方程的选择272.5.6 检查网格27-282.5.7 流体材料的物质属性282.5.8 计算结果及分析28-312.6 本章小结31-33第3章 信江大桥有限元模型建立及动力特性分析33-483.1 工程概况33-343.2 本文所用单元介绍34-353.2.1 BEAM4单元343.2.2 LINK10单元34-353.2.3 MASS21单元353.3. 有限元模型建立35-393.3.1 主梁力学模型35-373.3.2 信江大桥建模37-393.4 动力特性分析39-453.5 辅助墩设置对信江大桥抗风性能的影响45-473.6 本章小结47-48第4章 近地风特性48-534.1 场地基本风速的确定484.2 设计基准风速的确定48-514.2.1 风速随高度变化的规律,地表粗糙度的影响48-504.2.2 桥梁构件基准高度处的设计基准风速50-514.2.3 桥梁施工阶段的设计风速514.3 鹰潭信江大桥设计基准风速的计算51-53第5章 信江大桥抗风稳定性分析53-615.1 颤振稳定性验算53-585.1.1 桥梁颤振简介53-545.1.2 信江大桥设计基准风速545.1.3 信江大桥主梁颤振检验风速54-555.1.4 信江大桥颤振稳定性指数555.1.5 颤振稳定性检验55-565.1.6 颤振临界风速56-575.1.7 信江大桥颤振稳定性分析57-585.2 静力稳定性验算58-595.2.1 静力稳定性简介585.2.2 斜拉桥的静力扭转发散临界风速