橋梁主梁渦激振動理論預測模型研究.pdf

1、大跨度橋梁具有結構柔、質(zhì)量輕、阻尼比低的特點,對風的作用十分敏感。
　　 渦激振動是大跨度橋梁在低風速下很容易出現(xiàn)的一種風致振動現(xiàn)象。它發(fā)生的風速低、頻率高,有可能導致桿件裂紋和構件疲勞破壞,影響行車安全性和舒適度。在國內(nèi)外多座橋梁上均發(fā)生了渦激振動現(xiàn)象,渦激振動已成為大跨度橋梁結構抗風設計的關鍵問題之一。目前渦激振研究主要采用理論解析模型、風洞試驗和數(shù)值模擬方法。
　　 本文主要針對主梁的渦激振動理論預測模型進行研究。

2、主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.回顧總結了大跨度橋梁渦激振動研究現(xiàn)狀和渦激振動研究的主要方法。
　　 2.介紹了漩渦的形成、發(fā)展和脫落以及部分橋梁主梁渦激振動理論解析模型,采用P.D'Asdia& S.Noe*渦激力模型,編寫了相應的渦激振動二維時域分析程序,計算了不同阻尼比的彈性懸掛圓柱體渦激振動響應。并采用該方法計算了寬高比為5的矩形斷面和大帶東橋主橋主梁渦激振動響應曲線,計算結果與試驗結果和已有文獻結果吻合良好。

3、r>　　 3.介紹了近地風特性和湍流對渦激振動的影響,將脈動風的影響引入渦激振動解析模型,建立了脈動風場下的P.D'Asdia& S.Noe*渦激力模型,并用此模型求解正弦脈動風作用下的彈性懸掛圓柱體渦激振動響應,研究了不同湍流度下的彈性懸掛圓柱體的渦激振動響應,計算結果表明:正弦脈動風場下,渦激振動起振風速比均勻流偏高,鎖定區(qū)間寬度比均勻流場下要窄,渦振振幅隨著湍流度的增大而減小。
　　 4.介紹了大氣邊界層的主要研究方法和

4、脈動風譜的數(shù)值模擬,將采用諧波合成法模擬的水平向和豎向的脈動風時程代入脈動風場作用下的P.D'Asdia& S.Noe*渦激力模型,研究了隨機脈動風場作用下的圓柱體渦激振動響應,計算結果表明:在低湍流度下有渦激振動現(xiàn)象,湍流度的增大以后沒有明顯的渦激振動現(xiàn)象。
　　 5.以京包高速上地斜拉橋為實例,采用P.D'Asdia& S.Noe*渦激力模型計算了不同阻尼比條件下的斜拉索渦激振動響應,并通過斜拉索節(jié)段模型風洞試驗研究了不同阻