大跨度變截面連續(xù)鋼箱梁橋渦激振動計算方法研究.pdf

1、本論文旨在研究適用于大跨度變截面連續(xù)梁鋼箱梁橋渦激振動振幅的計算方法和理論，以渦激振動線性模型以及Scanlan非線性模型為基礎，引入二維斷面氣動參數(shù)變化系數(shù)及渦激氣動力跨向相關性函數(shù)推導渦激振動方程，將渦激氣動方程由等截面梁推廣到三維變截面梁。
　　簡要介紹橋梁風工程研究歷程，以幾座發(fā)生渦激振動的實橋為例，闡述研究大跨度變截面連續(xù)鋼箱梁橋渦激振動的工程意義。例舉渦激振動的主要研究方法及其研究成果，探討渦激振動發(fā)生的機理，并對渦激

2、振動理論模型進行相關討論。
　　應用煙線法研究典型的變截面矩形梁發(fā)生渦激振動時流場特性，獲得流場定性描述。通過風洞試驗，對比研究等截面棱柱及變截面棱柱節(jié)段模型發(fā)生渦激振動時的渦激力相關性。
　　以渦激力線性及Scanlan非線性模型為基礎，結合變截面矩形梁煙線試驗及變截面棱柱渦激力相關性試驗結果，推導出適用于變截面連續(xù)梁橋的渦激振動方程;針對工程中最關心的渦激振動振幅，研究穩(wěn)態(tài)渦激振動條件下變截面連續(xù)梁橋渦激振動方程的穩(wěn)態(tài)解

3、，建立節(jié)段模型與變截面梁實橋渦激振動振幅之間的關系。
　　對變截面梁渦激振動計算方法進行簡化，采用工程計算上常用的修正系數(shù)法計算變截面梁渦激振動振幅。引入變化系數(shù)，結合振型系數(shù)及渦激力相關性函數(shù)對等截面節(jié)段模型試驗的渦激振動振幅值進行修正，計算變截面梁橋渦激振動振幅。
　　針對特殊變截面方形棱柱節(jié)段模型，計算得出渦激振動振幅，并與風洞試驗結果進行對比，驗證理論的正確性。為便于工程應用，簡化渦激力模型中的參數(shù)方程:以線性變化簡