某斜拉橋的靜動態(tài)風荷載研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代施工技術的發(fā)展和新材料的運用,橋梁正朝著剛度小、柔度大、跨度大、重量輕的方向發(fā)展,對風的敏感程度逐漸增大。因此,研究大跨度橋梁的風致振動問題已變得非常迫切。而橋梁空氣動力特性的研究是分析其風致響應的基礎?？諝鈩恿μ匦允且粋€涵義很廣的范疇,包括結(jié)構(gòu)的非定?？諝鈩恿μ匦院投ǔ？諝鈩恿μ匦赃@兩大方面。其中,對結(jié)構(gòu)非定?？諝鈩恿μ匦缘难芯坑挚删唧w展開到對橋梁顫振特性、自激空氣動力、抖振力、渦激力和馳振力等的研究。本文以某跨海大橋為背景,

2、在風洞試驗的基礎上,著重研究了其主梁斷面的空氣靜力特性,主梁斷面的顫振特性,識別了主梁斷面的顫振導數(shù)。首先,制作了縮尺比為1:60的主梁節(jié)段節(jié)段模型,在中國空氣動力中心低速所FL-11風洞進行靜力試驗,分析了在均勻流下,不同攻角時模型靜力三分力系數(shù)的變化規(guī)律。同時,采用與靜力試驗相同的主梁節(jié)段模型,以彈簧懸掛二元剛體節(jié)段模型的試驗方法在均勻流情況下,α=0、α=±3三種迎風攻角時,測試了模型在不同試驗風速下的振動響應,分析了主梁固有振動

3、頻率和不同攻角下主梁斷面的位移響應隨風速的變化規(guī)律,并測定了模型的顫振臨界風速。顫振導數(shù)是描述橋梁結(jié)構(gòu)空氣動力性能的重要參數(shù),在分析橋梁顫振和抖振響應時起著至關重要的作用。本文對主梁的顫振導數(shù)識別,采用與主梁顫振分析試驗相同的節(jié)段模型和測量裝置,以自由振動法進行試驗。然后基于最小二乘理論的識別法,一次識別了主梁斷面的8個顫振導數(shù)。試驗結(jié)果表明,該跨海大橋具備良好氣動穩(wěn)定性。主梁斷面的顫振臨界風速高于100m/s,有較強抵抗扭轉(zhuǎn)顫振的能力