大跨度斜拉橋顫振特性風(fēng)洞試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高強(qiáng)度材料以及設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)的發(fā)展，斜拉橋正向大跨、輕柔的方向發(fā)展,其剛度和阻尼明顯減小，顫振問題已成為斜拉橋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。顫振是一種由風(fēng)的作用引起的結(jié)構(gòu)物自激振動(dòng)。顫振的重要特征是存在顫振臨界狀態(tài)，即顫振臨界頻率和顫振臨界風(fēng)速。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴介紹了橋梁顫振的基本理論和橋梁動(dòng)力特性分析的有限元理論以及計(jì)算方法，并采用空間有限元計(jì)算模型對全橋的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行了計(jì)算。
　　 ⑵按照相似理論的要

2、求制作了節(jié)段模型、全橋成橋狀態(tài)氣彈模型和最大懸臂狀態(tài)的氣彈模型，經(jīng)模型的現(xiàn)場模態(tài)測試比較實(shí)橋的自振特性，并運(yùn)用近似公式計(jì)算了橋梁的顫振臨界風(fēng)速，初步判斷了橋梁的顫振穩(wěn)定情況。
　　 ⑶以某大跨度斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，通過節(jié)段模型靜力和動(dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)，分別測定了主梁的三分力系數(shù)、主梁斷面的顫振導(dǎo)數(shù)和顫振臨界風(fēng)速。由于該橋的特殊性（風(fēng)環(huán)境復(fù)雜、橋梁跨徑大等），決定對其進(jìn)行全橋風(fēng)洞試驗(yàn)，并通過全橋模型風(fēng)洞試驗(yàn)（包括成橋狀態(tài)、最大單懸臂狀態(tài)和

3、最大雙懸臂狀態(tài)），觀察了顫振現(xiàn)象和測定了顫振臨界風(fēng)速。
　　 ⑷試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)試驗(yàn)風(fēng)速達(dá)到15m/s時(shí)，節(jié)段模型也沒有發(fā)生顫振，顫振臨界風(fēng)速換算到實(shí)橋風(fēng)速已達(dá)到134m/s，全橋模型的顫振臨界風(fēng)速試驗(yàn)風(fēng)速達(dá)到8m/s時(shí)也沒有發(fā)生顫振，換算到實(shí)橋風(fēng)速已達(dá)到98m/s，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該橋的顫振檢驗(yàn)風(fēng)速[Vcr]=72.2m/s，這說明該斜拉橋顫振穩(wěn)定性良好。在最不利的兩個(gè)施工狀態(tài)（最大雙懸臂狀態(tài)和最大單懸臂狀態(tài)），換算到實(shí)際橋梁的顫振