基于强迫振动测力的斜拉索风雨激振机理研究的任务书.docx

基于强迫振动测力的斜拉索风雨激振机理研究的任务书
任务书
一．任务背景
斜拉桥作为现代桥梁中的一种重要结构形式，不仅在工程建设上有着重要的应用价值，而且也成为了重要的研究对象。斜拉桥在使用过程中，由于大风、地震、雨雪等自然因素的影响，会产生各种强迫振动，从而对斜拉索产生激振作用，在一定程度上影响桥梁的安全性和使用寿命。因此，研究斜拉索风雨激振机理，对于提高斜拉桥的抗风雨能力和延长其使用寿命具有重要的意义。
二．任务目的
本项目的目的是基于强迫振动测力方法，研究斜拉索风雨激振机理，以期为斜拉桥的设计、施工和保养提供科学的依据。具体任务包括：
1.搜集斜拉桥和斜拉索的相关资料，了解斜拉桥中可能出现的风雨激振问题和斜拉索的基本结构特点。
2.建立斜拉索风雨激振理论模型，研究其特性和规律。
3.开发强迫振动测力系统，并针对斜拉索进行场地测试和实验室试验，获得斜拉索在风雨激振下的振动特性和共振模式。
4.利用获得的实验数据进行分析和处理，研究斜拉索风雨激振机理和相应的风荷载和雨荷载特性。
5.根据分析结果，提出有效的抗风雨激振措施，为斜拉桥的设计、施工和保养提供科学依据。
三．工作内容
1.搜集斜拉桥和斜拉索相关资料
根据任务目的，搜集包括国内外在斜拉桥建设方面所做的研究成果、国家标准和规范以及历史桥梁事故等相关资料，对斜拉索结构进行归纳总结，进一步确定实验目标。
2.建立斜拉索风雨激振理论模型
建立基于有限元原理的理论模型，并进行数值模拟分析，探究斜拉索在风雨激振下的振动规律和反应特征。
3.开发强迫振动测力系统
设计并开发满足斜拉索风雨激振研究要求的强迫振动测力系统，对斜拉索进行实验室和场地测试，并实现数据采集和记录。
4.实验数据的分析和处理
对采集的实验数据进行分析和处理，包括频域分析、时域分析、功率谱密度分析，探究斜拉索在风雨激振下的振动特性和共振模式。
5.提出有效的抗风雨激振措施
根据实验数据和理论分析结果，提出一系列有效的抗风雨激振措施，为斜拉桥的设计、施工和保养提供科学依据。
四．工作计划
本项目的工作计划如下：
1.第一阶段（2个月）：搜集相关资料和建立斜拉索风雨激振理论模型；
2.第二阶段（4个月）：开发强迫振动测力系统，并进行实验室测试；
3.第三阶段（6个月）：进行场地测试，并对实验数据进行分析和处理；
4.第四阶段（2个月）：撰写实验报告，提出有效的抗风雨激振措施。
五．预期成果
1.完成斜拉索风雨激振机理的研究，掌握斜拉索的共振模式、振幅和共振频率等特性；
2.确定斜拉索在风雨激振下的振动特性和规律，为斜拉桥的设计、建设和保养提供科学依据；
3.提出有效的抗风雨激振措施，为斜拉桥的设计、施工和维护提供参考。
六．参考文献
[1]ZhouYC,GuoXY,HuYJ.Dynamicresponseanalysisofcable-stayedbridgesunderstochasticwindloadconsideringaerodynamicparameteruncertainties[J].AppliedMathematicalModelling,2014,38(23):5693-5711.
[2]TanXL,LiuWH,SunB.Analysisoflong-spancable-stayedbridgesunderwindloads[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2016,153:33-43.
[3]LeeTH,KimJT,KangTH.Wind-inducedvibrationcontrolofalong-spancable-stayedbridgewithamassdamper[J].EngineeringStructures,2014,60:138-150.
[4]李兵，祁伟，斜拉桥斜拉索风荷载特性研究[J]，铁道科学与工程学报，2013，10（6）：719-724。
[5]姜楠，江滨，斜拉桥风荷载研究的探讨[J]，小型水利水电，2016，14（6）：120-124。