鈍體主梁斷面渦激振動(dòng)拉條模型試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)大跨度鋼橋越來(lái)越多，研究與防止渦激振動(dòng)已成為我國(guó)大跨橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵難題之一，橋梁結(jié)構(gòu)渦激振動(dòng)問(wèn)題也是目前橋梁抗風(fēng)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。目前大跨度橋梁主梁結(jié)構(gòu)渦激振動(dòng)主要通過(guò)節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)檢驗(yàn)，理論分析方法僅停留在二維模型階段，三維理論分析近乎空白。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金“大跨度橋梁主梁結(jié)構(gòu)渦激力展向相關(guān)性試驗(yàn)研究”課題(資助編號(hào):51178181)，重點(diǎn)對(duì)鈍體主梁斷面的渦激振動(dòng)響應(yīng)及渦激力的展向相關(guān)性進(jìn)行試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)并制

2、作寬高比為5∶1的矩形斷面拉條模型，進(jìn)行不同阻尼比條件下渦激振動(dòng)響應(yīng)和渦激力測(cè)試，進(jìn)而對(duì)矩形斷面高階渦振響應(yīng)規(guī)律和渦激力展向相關(guān)性進(jìn)行研究，最后按歐洲規(guī)范渦振振幅估算公式對(duì)本文試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏u振響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)在簡(jiǎn)要綜述大跨度橋梁渦激振動(dòng)、渦激力展向相關(guān)性及多階模態(tài)渦激振動(dòng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，考慮影響渦激振動(dòng)的渦激力展向相關(guān)性、振型等因素，確定采用拉條模型風(fēng)洞試驗(yàn)來(lái)研究矩形鈍體斷面

3、渦激振動(dòng)的三維效應(yīng)，并給出了本文的主要研究?jī)?nèi)容與研究技術(shù)路線。
　　(2)介紹了渦激力展向相關(guān)性的基本概念及影響因素，對(duì)寬高比為5∶1的矩形斷面節(jié)段模型渦激力展向相關(guān)性試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理與分析，并采用模型測(cè)壓結(jié)果計(jì)算渦激力，進(jìn)而對(duì)矩形斷面模型渦激振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，并與試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，兩者總體吻合良好。
　　(3)在簡(jiǎn)要介紹拉條模型基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作了寬高比為5∶1的矩形斷面拉條模型，并對(duì)其結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)

4、進(jìn)行了測(cè)試。分別進(jìn)行了含測(cè)壓管路和不含測(cè)壓管路的拉條模型試驗(yàn)，對(duì)矩形鈍體斷面三維渦激振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并與按歐洲規(guī)范渦振振幅估算公式計(jì)算的不同模態(tài)進(jìn)行比較。提出了節(jié)段模型渦激力展向相關(guān)性的振型修正方法，并采用剛體節(jié)段模型渦激力展向相關(guān)性與拉條模型渦激力展向相關(guān)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢驗(yàn)。分別對(duì)模型固定狀態(tài)和自由振動(dòng)狀態(tài)下渦激力展向相關(guān)性進(jìn)行了計(jì)算。
　　(4)采用拉條模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)了不同風(fēng)速條件下模型由“靜止—共振”狀態(tài)響應(yīng)