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1绪论1

1.1 科研背景1

1.2 研究目标3

1.3 本章布局4

2文献综述6

2.1 引言6

2.2 桥梁风致振动6

2.2.1 颤振6

2.2.2 抖振7

2.2.3 涡激振动8

2.2.4 桥梁风振实例8

2.3 颤振理论综述10

2.4 抖振理论综述18

2.5 国内桥梁风振研究进展24

3复杂结构抖振分析25

3.1 引言25

3.2 抖振求解一般方程26

3.3 虚拟激励法简介29

3.3.1 单点平稳随机激励虚拟激励法29

3.3.2 多点平稳随机激励虚拟激励法31

3.4 起重机抖振分析33

3.4.1 结构模型33

3.4.2 自振分析33

3.4.3 静风作用35

3.4.4 抖振响应36

3.4.5 起重机使用平顺性评价39

3.5 小结41

4长跨桥空气动力学42

4.1 引言42

4.2 桥梁气动力表述形式43

4.3 风作用下的桥体运动方程49

4.4 单振型颤振分析方法50

4.5 单振型抖振分析方法50

4.6 多振型颤振分析方法52

4.7 多振型抖振分析方法54

4.8 小结57

5三维桥梁颤振分析58

5.1 引言58

5.2 自激力的有限元模型60

5.3 考虑偏心的单元气动刚度和阻尼阵70

5.4 偏向角和攻角的处理75

5.5 三维颤振分析76

5.6 颤振分析算例80

5.7 小结87

6三维桥梁抖振分析88

6.1 引言88

6.2 单元抖振力的矩阵描述94

6.2.1 考虑攻角、偏向角和偏心的桥面抖振力94

6.2.2 考虑攻角、偏向角和偏心的桥塔抖振力103

6.2.3 考虑攻角和偏向角的桥索抖振力105

6.2.4 单元抖振力的一般形式107

6.3 抖振力功率谱的形成107

6.4 抖振响应求解110

6.4.1 抖振虚拟激励法——BPEM111

6.4.2 BPEM的计算效率114

6.5 非定常气动导纳117

6.6 小结117

7有效攻角计算119

7.1 引言119

7.2 初始攻角αo123

7.3 静力攻角αl123

7.4 静风攻角αw123

8香港青马悬索桥三维抖振－颤振分析125

8.1 引言125

8.2 青马悬索桥简介125

8.3 青马悬索桥抖振分析131

8.3.1 计算参数确定131

8.3.2 桥面抖振响应对比134

8.3.3 自激力对抖振响应的影响137

8.3.4 多振型和振型耦合对抖振的影响141

8.3.5 全桥抖振效应144

8.3.6 静风攻角对抖振的影响151

8.3.7 u和α对抖振的影响155

8.4 青马悬索桥颤振分析158

8.5 小结163

9三维桥梁风振分析相关过程164

9.1 引言164

9.2 荷载作用下的桥梁状态分析166

9.3 考虑附加质量的动力分析167

9.4 平均风下静力分析167

9.5 三维颤振分析168

9.5.1 参考折减频率上下确界170

9.5.2 折减频率搜寻步长170

9.6 三维抖振分析171

9.6.1 抖振分析积分范围174

9.6.2 气动力单元排序175

9.7 小结179

10总结与展望180

参考文献185

作者学术成果索引199

致谢203