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作者:杨国俊;吕明航;舒鹏;叶苏;田骐玮;
单位:兰州理工大学土木工程学院;长安大学公路学院;
摘要:悬索桥作为柔性结构在强风作用下会产生较大的变形甚至失稳,存在较大安全隐患。以实桥作为背景工程,考虑到桥梁结构及作用在其上风荷载的非线性,采取增量内外双重迭代法得到其临界速度约为120 m/s;利用有限元软件ANSYS得到桥梁在对称性、矢跨比因素影响下的自振特性的变化规律。结果表明:结构对称性对其自振频率没有太大影响,仅在高阶时非对称结构频率有所增加;整体刚度随着矢跨比的减小而增大,自振频率也随之增大;在施加风荷载后进行静风稳定性分析失稳过程以及风速变化下的桥梁各构件的变形及内力变化,发现三分力系数随风速增加正负发生变化,使得桥梁竖向变形方向由向下转变为向上;除作用在主梁和主缆上的风荷载,其他桥梁结构所受风荷载可忽略不计。失稳时主梁近风侧主缆和吊杆应力大幅度减小,减小比例约为30%,失稳过程可看作缆索和吊杆松弛而受力减小退出原有功能的过程。
关键词:悬索桥;;静风稳定性;;结构安全;;非线性理论
基金资助:国家自然科学基金(青年基金)项目(编号:51808274);; 中国博士后科学基金项目(编号:2019M653897XB)