频域和时域两种计算方法对某大桥的抖振响应分析①
2015-04-13于永帅
佳木斯大学学报(自然科学版) 2015年4期
于永帅
(天津市市政工程设计研究院,天津300051)
0 引 言
抖振是一种由脉动风速产生的随机脉动荷载引起的强迫振动,处于自然风场中的任何柔性结构物都不可避免地会发生或大或小的抖振[1].虽然振幅有限,但是抖振发生一般风速较低,频幅大,从而导致杆件、支座等结构发生局部的疲劳磨损,降低桥梁的使用寿命.过大的抖振响应可能威胁行车或施工舒适性和安全性.所以对于大跨度桥梁,抖振就成为了设计的关键问题.

图1 大桥立面图
桥梁抖振的响应计算可分为频域法和时域法两大类,本文分别应用频域和时域的分析方法,对算例进行了横风向抖振响应分析,进而对两种分析方法下大桥抖振响应的位移均方差和最大值进行比较分析.
1 计算分析
本文以主跨856m 的单跨悬索桥为例,其主缆矢跨比1/10,两主缆中心距为28m;加劲梁为钢桁梁,梁高6.5m;吊索标准水平间距为12m,中跨主缆两端靠桥塔处各有无索区长度20m;左右幅桥面行车道采用有间距分离布置,每幅桥面宽度11.5m.大桥的立面图和加劲梁横断面图如图1 和图2 所示.

图2 大桥加劲梁横断面图
(1)频域方法
频域方法采用付立叶变换技术,通过激励的统计特性来确定结构响应的统计特性,如均值与方差等.这是一个标准的随机振动分析方法,在结构是线性以及激励是平稳随机过程的前提假设下,频域方法建立结构输入与输出的响应关系,具有简单高效的优点,是国内外结构抗风规范……
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