多點(diǎn)彈性支承連續(xù)梁多模態(tài)渦激振動(dòng)特性研究.pdf

1、大跨度橋梁由于具有輕、細(xì)、柔和低阻尼的特點(diǎn)，所以對(duì)風(fēng)的作用非常敏感。結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)問題已成為大跨度橋梁設(shè)計(jì)和施工中主要控制因素之一。
　　 渦激振動(dòng)是結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)中最常見的一種現(xiàn)象，常在較低的風(fēng)速下發(fā)生。雖然渦激振動(dòng)是一種限幅振動(dòng)，但是由于其發(fā)生風(fēng)速低且發(fā)生概率較大，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)疲勞性能和行車舒適度都會(huì)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(dòng)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(fēng)速都會(huì)低于橋上允許行車的風(fēng)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(duì)于此類柔性橋梁結(jié)構(gòu)必須仔細(xì)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(dòng)問題為背景，圍繞多模態(tài)渦激振動(dòng)特性進(jìn)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(dòng)的研究現(xiàn)狀和現(xiàn)行多模態(tài)渦激振動(dòng)研究成果，對(duì)渦激振

3、動(dòng)的特性、影響因素、解析模型、振幅估算方法和控制措施進(jìn)行了文獻(xiàn)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(chǎng)中進(jìn)行了不同懸掛頻率下的渦激振動(dòng)試驗(yàn)。結(jié)果表明，每種懸掛頻率下均存在兩個(gè)豎向渦激共振區(qū)間，且與兩個(gè)無量綱渦振風(fēng)速鎖定區(qū)間對(duì)應(yīng)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(shí)每個(gè)渦振區(qū)間內(nèi)的最大豎向振幅不隨懸掛頻率變化。
　　 3.運(yùn)用Fluent軟件對(duì)矩形斷面進(jìn)行了二維數(shù)值模擬，得到的渦激振動(dòng)