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1、第28卷第8期公路交通科技V01．28No．82011年8月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentAug．2011dol：10．3969／j．issn．1002—0268．2011．08．013大跨度斜拉橋的靜風失穩(wěn)特性趙凱h2，李永樂1，歐陽韋1’3，廖海黎1(1．西南交通大學土木工程學院，四川成都610031；2．中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京100088；3．中國水電建設(shè)集團路橋工程有限公司，北京t00048)摘要：大跨度橋梁發(fā)生靜風失穩(wěn)的臨界風速可能低于動
2、力失穩(wěn)的臨界風速。結(jié)合斜拉橋的結(jié)構(gòu)特點，振討了已有的非線性失穩(wěn)分析方法，提出了一種靜風失穩(wěn)的復舍標準判斷方法，基于MSC．MARC和Python腳本語言，綜合考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性和靜風荷載非線性影響，探討了大跨度斜拉橋空氣靜力失穩(wěn)特性。結(jié)果表明：升力系數(shù)和力矩系數(shù)在大跨橋梁靜力失穩(wěn)全過程分析中起到關(guān)鍵作用；風速達到或接近失穩(wěn)臨界風速時，大跨度斜拉橋梁的結(jié)構(gòu)非線性問題十分突出，靜力失穩(wěn)表現(xiàn)為十分明顯的彎扭耦合形態(tài)。關(guān)鍵詞：橋梁工程；穩(wěn)定性；非線性；斜拉橋；靜風荷載中圖分類號：U448．27文獻標識碼：A文章編號：1002—0268(2011
3、)08—0067—06AerostaticInstabilityCharacteristicofLong··spanCable--stayedBridgesZHAOKail”，LIYonglel。OUYANGWeil”，LIAOHailil(1．SchoolofCivilEngineering，soutllw∞tJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；2．CCCCHighwayConsultantsCo．，眥，Beijing100088。China；3．SinohydroRoadBri
4、dgeEngineeringCo．，眥，Beijing100048。China)Abstract：Thecriticalwindspeedoftheaerostaticinstabilityoflong-spanbridgesmaybelessthanthatoftheaerodynamicinstability，Basedonthediscussionoftheexistingnonlinearaerostaticinstabilityanalysis，acompositecriterionforjudgmentofaerostati
5、cinstabilitywaspresentedaccordingtostructurecharacteristicstheofcable-stayedbridges．Withconsiderationofeffectsofgeometricnonlinearityandtheaerostaticloadnonlinearity，theaerostaticinstabilityofalong-spancable-stayedbridgeWR8analyzedbasedonMSC．MARCandPythonscripts．Thisresu
6、ltshowsthat(1)windliftcoefficientandmomentcoefficientplaythekeyroleinthewholeprocessanalysisofaerodynamicinstabilityofthebridge；(2)a8nonlinearityisusuallysignificantforlong·spancable—stayedbridgesunderthecriticalwindspeed，thegeneralcharacteristicofstaticinstabilityisbend
7、—torsionform．Keywords：bridgeengineering；stability；nonlinearity；cable·stayedbridge；aerostaticload0引言空氣靜風作用會使橋梁產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，在較高風速下，結(jié)構(gòu)的大變形效應(yīng)比較突出，一方面通常會顯著降低結(jié)構(gòu)幾何剛度，另一方面隨著主梁扭轉(zhuǎn)角度增大風荷載大小將發(fā)生變化．從而反過來進一步增大結(jié)構(gòu)變形，最終導致結(jié)構(gòu)靜力失穩(wěn)。Hirai(1967)首先在全橋模型風洞試驗中觀察到了懸索橋的靜力扭轉(zhuǎn)發(fā)散現(xiàn)象，此后國內(nèi)外學者‘1-6]對橋梁靜風穩(wěn)定現(xiàn)象進行了
8、初步探討，研究表明大收稿日期：201l-01-03基金項目：國家自然科學基金項目(90915006)；教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET一06—0802)；四川省杰出青年學科帶頭人計劃項目(2009
