多點彈性支承連續(xù)梁多模態(tài)渦激振動特性研究.pdf

1、大跨度橋梁由于具有輕、細、柔和低阻尼的特點，所以對風的作用非常敏感。結(jié)構(gòu)風致振動問題已成為大跨度橋梁設計和施工中主要控制因素之一。
　　 渦激振動是結(jié)構(gòu)風致振動中最常見的一種現(xiàn)象，常在較低的風速下發(fā)生。雖然渦激振動是一種限幅振動，但是由于其發(fā)生風速低且發(fā)生概率較大，對橋梁結(jié)構(gòu)疲勞性能和行車舒適度都會產(chǎn)生很大的影響，所以不容忽視。目前，已發(fā)現(xiàn)有多座大跨度懸索橋存在多階豎向模態(tài)渦激振動的病害。分析表明，鋼箱梁懸索橋模態(tài)頻率在0.6H

2、z以下的渦振起振風速都會低于橋上允許行車的風速25m/s，而在0.6Hz以下大跨度懸索橋存在多階豎彎模態(tài)，不同模態(tài)在相同振幅下渦激共振的加速度按頻率的平方增長，因此對于此類柔性橋梁結(jié)構(gòu)必須仔細研究其在多階模態(tài)下的渦激共振性能。
　　 本文以大跨度懸索橋豎彎模態(tài)的渦激振動問題為背景，圍繞多模態(tài)渦激振動特性進行研究，完成的主要工作如下:
　　 1.回顧和總結(jié)了大跨度橋梁渦激振動的研究現(xiàn)狀和現(xiàn)行多模態(tài)渦激振動研究成果，對渦激振

3、動的特性、影響因素、解析模型、振幅估算方法和控制措施進行了文獻綜述。
　　 2.采用寬高比為6的矩形斷面剛性節(jié)段模型在均勻流場中進行了不同懸掛頻率下的渦激振動試驗。結(jié)果表明，每種懸掛頻率下均存在兩個豎向渦激共振區(qū)間，且與兩個無量綱渦振風速鎖定區(qū)間對應的斯托羅哈數(shù)St不隨懸掛頻率變化;相同斯卡頓數(shù)Sc時每個渦振區(qū)間內(nèi)的最大豎向振幅不隨懸掛頻率變化。
　　 3.運用Fluent軟件對矩形斷面進行了二維數(shù)值模擬，得到的渦激振動