台风非平稳激励下的悬索桥时域抖振分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第11-14页 |
| 1.2.1 常态风平稳高斯过程模拟 | 第11页 |
| 1.2.2 台风风场特性 | 第11页 |
| 1.2.3 非平稳过程的分析及模拟 | 第11-13页 |
| 1.2.4 大跨度桥梁的耦合颤抖振分析 | 第13-14页 |
| 1.3 本文主要工作 | 第14-15页 |
| 2 常态平稳高斯风场模拟 | 第15-23页 |
| 2.1 谐波合成法平稳高斯特性风场模拟 | 第15-17页 |
| 2.1.1 谐波合成法 | 第15-16页 |
| 2.1.2 谱表示法的加速算法 | 第16-17页 |
| 2.2 功率谱矩阵 | 第17-18页 |
| 2.2.1 自功率谱 | 第17页 |
| 2.2.2 相关函数和互谱矩阵 | 第17-18页 |
| 2.3 石登门悬索桥平稳空间脉动风场模拟 | 第18-22页 |
| 2.3.1 模拟时程 | 第18-19页 |
| 2.3.2 功率谱 | 第19-20页 |
| 2.3.3 自相关检验 | 第20-21页 |
| 2.3.4 互相关检验 | 第21-22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-23页 |
| 3 实测台风的非平稳风速模型 | 第23-39页 |
| 3.1 台风非平稳风速模型 | 第24-25页 |
| 3.1.1 时变平均风 | 第24页 |
| 3.1.2 风速剖面关系 | 第24页 |
| 3.1.3 时频谱 | 第24-25页 |
| 3.1.4 相干函数 | 第25页 |
| 3.2 台风非平稳特性 | 第25-29页 |
| 3.2.1 实测的台风数据 | 第25-27页 |
| 3.2.2 实测数据的时变瞬时频率 | 第27-29页 |
| 3.3 实测台风的时频谱估计 | 第29-38页 |
| 3.3.1 基于时频分析工具的时频谱估计 | 第29-32页 |
| 3.3.2 拟合时频谱估计 | 第32-37页 |
| 3.3.3 观测谱与拟合谱的对比和讨论 | 第37-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 台风非平稳风速时程模拟 | 第39-55页 |
| 4.1 一维单点非平稳时程模拟 | 第39-43页 |
| 4.1.1 谐波合成法模拟一维单点非平稳时程 | 第39-41页 |
| 4.1.2 算例 | 第41-43页 |
| 4.2 谐波合成法模拟一维N点非平稳风速时程 | 第43-45页 |
| 4.2.1 非平稳脉动风的数值模拟 | 第43-44页 |
| 4.2.2 模拟流程 | 第44页 |
| 4.2.3 非平稳时程谐波合成法快速算法的讨论 | 第44-45页 |
| 4.3 石登门悬索桥非平稳空间脉动风场模拟 | 第45-50页 |
| 4.3.1 模拟时程 | 第45-46页 |
| 4.3.2 时频功率谱检验 | 第46-48页 |
| 4.3.3 自相关检验 | 第48-49页 |
| 4.3.4 互相关检验 | 第49-50页 |
| 4.4 石登门悬索桥空间脉动风场模拟结果的对比 | 第50-53页 |
| 4.4.1 风速脉动时程及对比 | 第50-51页 |
| 4.4.2 风速时程的对比讨论 | 第51-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 5 悬索桥的有限元模拟及动力特性分析 | 第55-63页 |
| 5.1 基于ANSYS的空间有限元模型建立 | 第55-56页 |
| 5.1.1 石登门悬索桥简介 | 第55页 |
| 5.1.2 有限元模型的建立 | 第55-56页 |
| 5.2 悬索桥桥梁模态分析 | 第56-58页 |
| 5.2.1 初状态的确定方法 | 第57页 |
| 5.2.2 桥梁非线性静力分析 | 第57-58页 |
| 5.3 石登门悬索桥的模态分析 | 第58-61页 |
| 5.3.1 恒载作用下的初状态 | 第58页 |
| 5.3.2 模态分析 | 第58-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 6 台风非平稳激励下的悬索桥时域抖振分析 | 第63-73页 |
| 6.1 非平稳抖振分析方法 | 第63-65页 |
| 6.1.1 风荷载的处理 | 第63-64页 |
| 6.1.2 非平稳激励下的的结构动力控制方程 | 第64-65页 |
| 6.1.3 动力方程的求解 | 第65页 |
| 6.2 石登门悬索桥的气动性能及抖振力计算 | 第65-67页 |
| 6.2.1 石登门悬索桥的三分力系数 | 第65-66页 |
| 6.2.2 抖振力时程计算 | 第66-67页 |
| 6.3 常态风平稳激励下的抖振分析 | 第67-69页 |
| 6.3.1 抖振位移时程计算结果 | 第68页 |
| 6.3.2 关键点位移峰值比较 | 第68-69页 |
| 6.4 台风非平稳激励下的抖振分析 | 第69-71页 |
| 6.4.1 抖振位移时程计算结果 | 第69-70页 |
| 6.4.2 抖振位移峰值比较 | 第70-71页 |
| 6.5 平稳激励和非平稳激励的结果对比 | 第71-72页 |
| 6.6 本章小结 | 第72-73页 |
| 7 结论和展望 | 第73-75页 |
| 7.1 结论 | 第73页 |
| 7.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-78页 |
| 攻读学位期间主要研究成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79页 |
