某大跨度斜拉橋風(fēng)場(chǎng)與斜拉索渦激振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、近半個(gè)世紀(jì)年來(lái),斜拉橋由于同時(shí)兼具優(yōu)良的力學(xué)性能與建筑效果,已經(jīng)作為一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)形式被廣泛采用,越來(lái)越多的大跨度斜拉橋投入使用,隨著斜拉橋跨度的增加,其主要構(gòu)件之一的斜拉索隨之變得更長(zhǎng)、更輕和更柔,使其對(duì)風(fēng)荷載更加敏感,風(fēng)荷載成為大跨度斜拉橋斜拉索設(shè)計(jì)的主要控制荷載。
　　近幾十年來(lái),科研工作者與工程師們對(duì)斜拉索多模態(tài)渦激振動(dòng)開(kāi)展了一系列有效的研究,通常的研究方法包括:建立力學(xué)模型進(jìn)行理論推導(dǎo);風(fēng)洞試驗(yàn)中對(duì)斜拉索的縮尺模型進(jìn)

2、行測(cè)試;CFD數(shù)值模擬技術(shù)。隨著橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,通過(guò)建立橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)荷載源及結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),進(jìn)而對(duì)風(fēng)場(chǎng)特性、斜拉索的多模態(tài)渦激振動(dòng)特性進(jìn)行研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)借助已有的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)搭建金塘大橋橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),重點(diǎn)對(duì)金塘大橋風(fēng)及風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)在橋面上安裝三向超聲風(fēng)速儀以及在斜拉索上安裝單向加速度計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金塘大橋橋址處的風(fēng)荷載及斜拉索振動(dòng)響應(yīng)的監(jiān)測(cè),保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真

3、實(shí)性,有效性和可靠性。
　　(2)對(duì)金塘大橋橋址處的風(fēng)場(chǎng)特性進(jìn)行分析。橋梁結(jié)構(gòu)位于大氣邊界層中,大氣邊界層的風(fēng)場(chǎng)具有隨機(jī)統(tǒng)計(jì)特性。本文中分析的統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括:平均風(fēng)速、水平風(fēng)向角的概率分布;來(lái)流自由風(fēng)場(chǎng)的湍流度;來(lái)流自由風(fēng)場(chǎng)的功率譜及湍流積分尺度;陣風(fēng)因子等。
　　(3)分別采用時(shí)域分析方法和頻域分析方法對(duì)金塘大橋斜拉索多模態(tài)渦激振動(dòng)進(jìn)行研究,分析斜拉索振動(dòng)響應(yīng)水平及振動(dòng)響應(yīng)的頻率特性。對(duì)影響斜拉索多模態(tài)渦激振動(dòng)的因素進(jìn)行分析