大跨度橋梁主梁渦激振動展向效應(yīng)試驗研究.pdf

1、大跨度橋梁主梁具有質(zhì)量相對較輕、自振頻率小、阻尼低等特點，在運營階段常遇風(fēng)速下易發(fā)生渦激共振現(xiàn)象，從而引起行車舒適性和橋梁結(jié)構(gòu)疲勞等問題。由于實際主梁結(jié)構(gòu)具有三維特性，且受實際風(fēng)場及結(jié)構(gòu)自身振型等影響，主梁渦激力沿橋軸線方向（即展向）并非完全相關(guān)，橋梁主梁結(jié)構(gòu)渦振振動展向相關(guān)性問題是橋梁結(jié)構(gòu)渦激振動研究的一個重要課題。論文受國家自然科學(xué)基金項目“大跨度主梁結(jié)構(gòu)渦激力展向相關(guān)性試驗研究(編號:51178181)”資助，以廣東江順大橋為工程

2、依托，對大跨度橋梁主梁渦激振動的展向效應(yīng)進(jìn)行研究。本文主要研究工作如下:
　　(1)簡要介紹了大跨橋梁渦激振動典型案例及控制措施，并對橋梁主梁結(jié)構(gòu)渦激振動研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，最后給出本文的研究內(nèi)容和研究技術(shù)路線。
　　(2)設(shè)計并制作了幾何縮尺比為1∶80的江順大橋主梁節(jié)段模型，進(jìn)行了同步測振、測壓主梁節(jié)段模型風(fēng)洞試驗，獲得了橋梁主梁結(jié)構(gòu)在不同風(fēng)攻角下的渦振鎖定區(qū)間，并對渦激力展向相關(guān)性及渦激力氣動參數(shù)識別進(jìn)行了研究。結(jié)果表

3、明，主梁斷面渦激力展向相關(guān)系數(shù)在渦振狀態(tài)大于靜止?fàn)顟B(tài)，渦激力展向相關(guān)系數(shù)變化主要受自激力和強迫力的影響。
　　(3)采用滑移網(wǎng)格與動網(wǎng)格相結(jié)合的方法對寬高比為5的矩形斷面和閉口流線型箱梁斷面分別進(jìn)行了渦激振動CFD數(shù)值模擬，并對主梁渦激振動機理進(jìn)行了初步探討。在此基礎(chǔ)上建立了橋梁主梁斷面渦激力氣動參數(shù)識別的CFD數(shù)值方法，并與基于模型試驗數(shù)據(jù)的識別結(jié)果進(jìn)行比較，驗證了該方法的可行性。
　　(4)設(shè)計并制作了幾何縮尺比為1∶8