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大跨桥梁风雨致静力和定常吸气控制颤振研究
| 论文题名： | 大跨桥梁风雨致静力和定常吸气控制颤振研究 |
| 关键词： | 大跨桥梁;风雨致静力;定常吸气;颤振稳定性;数值模拟 |
| 摘要： | 本文针对大跨桥梁风雨致静力和定常吸气控制桥梁颤振的问题开展了系统的研究。利用相关理论对风雨共同作用下的雨场进行了单一粒径的简化，推导出试验模拟所需的雨滴平均粒径计算公式和平均雨速计算公式;进行了大跨桥梁主梁的风雨致静力三分力的数值模拟分析，揭示了风雨共同作用对桥梁主梁静力三分力的影响变化规律;运用模型试验方法研究定常吸气对大跨桥梁颤振稳定性的影响，主要研究工作包括: 1、基于理论分析方法，推导出了不同粒径雨滴的水平向和垂直向速度，进行结构风雨致作用相似性分析，最后得到了可用于实验模拟的雨滴平均粒径和平均雨速计算公式。 2、采用CFD方法对丹麦大贝尔特东桥主梁节段模型进行了风雨共同作用下的静力三组分的数值模拟，通过分析不同风攻角、雨强和风速组成的多种工况下主梁节段模型的静力三分力变化和周围的压力场变化，从而获得桥梁主梁风雨致静力三分力的特性变化和风雨共同作用对主梁周围压力场的影响规律。研究表明:降雨对桥梁主梁的风致扭矩和风致升力影响较小，对风致阻力影响较大。雨强大小影响桥梁主梁表面的压力场的变化。 3、以提高大跨桥梁颤振稳定性为目的，本文采用强迫振动法对丹麦大贝尔特东桥的主梁节段模型施加定常吸气进行颤振试验，通过分析多种试验工况下颤振导数以及颤振临界风速，从而获得定常吸气作用对大跨桥梁颤振稳定性的影响效果。试验结果显示:颤振导数随着吸气孔的吸气速度和吸气位置变化而变化。在同一吸气位置处，桥梁主梁颤振临界风速随吸气能量的增大而增大;在同一吸气速度下，吸气孔位于远离来流风端处时的主梁颤振临界风速最大。试验结果表明:定常吸气作用可以有效的提高大跨桥梁的颤振稳定性。 |
| 作者： | 陈冬赢 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 韩雪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 黑龙江科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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