大跨度钢结构栈桥风振响应分析

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近年来,随着工艺的不断改进,以及局部场地的限制,使得钢结构栈桥的跨度、桥面宽度不断的增加,但是关于钢结构栈桥的研究较少,国家也没有对其制定具体的行业规范,多以《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91)作为设计准则。钢结构栈桥连接着转运站和主厂房,起着供给原料的作用,一旦出现问题就会导致整个工作链瘫痪,所以对于钢结构栈桥的安全性设计就显的尤为重要。因此,对该类特种结构的动力性能进行研究并给出工程设计指导具有实质性意义。本文对具有代表性的大跨度钢结构栈桥进行三维有限元建模,模拟风速时程曲线,考虑空间相关性的研究,得到时域分析下大跨度钢结构栈桥的风振时程响应,并结合国内外工程实例和我国规范的实际情况,提出该类结构的风振计算方法,供工程设计人员参考使用。本文的主要研究内容如下:1、通过结构风工程方面的基础知识研究了随机过程功率谱和我国规范给出的风荷载计算中的达文波特谱(Davenport谱)。对风速时程曲线的几种模拟方法进行研究,对AR模型进行Matlab编程建模,得出风速时程曲线,再由风速与风压之间的转换关系,得到风压时程曲线。2、运用Sap2000建立大跨度钢结构栈桥有限元模型,对栈桥进行动力特性分析,导入风压时程曲线,采用时程法对大跨度钢结构栈桥进行动力时程分析。3、将分析结论进行对比,得出大跨度钢结构栈桥对风振效应是敏感结构,并给出了栈桥表面的风振系数及设计安全系数。对实际栈桥工程设计提供一定的参考及指导意义。
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