大跨度橋梁二維顫振機理及其應(yīng)用研究.pdf

1、大跨度橋梁顫振機理及顫振控制措施特別是氣動控制措施的控制作用和機理。是當(dāng)前橋梁顫振研究領(lǐng)域亟待研究解決的問題。本文基于分步分析的思路，通過引入不同自由度運動間的激勵-反饋原理來求解系統(tǒng)顫振運動方程，建立了一種能同時研究二維橋梁節(jié)段扭轉(zhuǎn)、豎向和側(cè)向振動參數(shù)(系統(tǒng)阻尼及系統(tǒng)剛度)同斷面氣動外形參數(shù)(氣動導(dǎo)數(shù))的定量關(guān)系以及顫振發(fā)生過程中和顫振發(fā)生點各個自由度運動耦合效應(yīng)的二維三自由度耦合顫振分析方法(2d3DOF method)。

2、以此作為理論計算工具，結(jié)合橋梁節(jié)段系列風(fēng)洞試驗，本文著重進行了下列幾方面的研究工作：1)理想薄平板的顫振驅(qū)動機理和顫振形態(tài)研究，并分析了自振參數(shù)變化對薄平板顫振驅(qū)動機理和顫振形態(tài)的影響；2)鈍體斷面的顫振驅(qū)動機理和顫振形態(tài)研究，著重研究了發(fā)生于鈍體斷面的扭轉(zhuǎn)形態(tài)和豎彎形態(tài)兩種典型的顫振現(xiàn)象，并分析了自振參數(shù)變化對鈍體斷面顫振驅(qū)動機理和顫振形態(tài)的影響；3)常用橋梁斷面的顫振驅(qū)動機理和顫振形態(tài)研究，主要研究了閉口箱梁、分離雙主

3、梁兩種大跨度橋梁典型斷面的顫振性能和顫振機理，并通過氣動外形變化的研究對橋梁斷面驅(qū)動機理和顫振形態(tài)問題進行了總結(jié)歸納；4)邊緣風(fēng)嘴對橋梁顫振的氣動控制作用，從氣動導(dǎo)數(shù)、氣動阻尼和氣動剛度的變化規(guī)律入手研究了邊緣風(fēng)嘴對橋梁斷面顫振驅(qū)動機理及顫振形態(tài)的影響，從而對該種顫振氣動控制措施的作用和機理進行了分析和總結(jié)；5)中央開槽對橋梁顫振的氣動控制作用及控制機理，基于不同氣動外形的橋梁斷面，從氣動導(dǎo)數(shù)、氣動阻尼和氣動剛度的變化規(guī)律

4、入手研究了中央開槽對橋梁斷面顫振驅(qū)動機理及顫振形態(tài)的影響，并比較了中央開槽對不同外形斷面控制作用的差異，從而對該種顫振氣動控制措施的作用進行了分類和總結(jié)；6)中央穩(wěn)定板對顫振的氣動控制作用及控制機理，以薄平板斷面為基礎(chǔ)，從氣動導(dǎo)數(shù)、氣動阻尼和氣動剛度的變化規(guī)律入手研究了中央穩(wěn)定板對薄平板斷面顫振驅(qū)動機理及顫振形態(tài)的影響，從而對該種顫振氣動控制措施的作用和機理進行了初步的探索；7)對未來橋梁顫振機理研究、顫振控制氣動措施控制作