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钢桁梁抖振力空间相关性及气动导纳研究
| 论文题名： | 钢桁梁抖振力空间相关性及气动导纳研究 |
| 关键词： | 桁架梁桥;钢桁梁结构;抖振力;气动力;气动导纳函数 |
| 摘要： | 本论文回顾了大跨度桥梁抗风研究的发展，总结了大跨度桥梁抖振分析现状以及目前存在的问题，特别是桁架梁桥梁。指出了桁架梁桥的主梁气动力跨向相关性及主梁气动导纳是桁架梁桥抖振精细化研究的重要研究方向。采用风洞试验技术，获得了两种紊流积分尺度下两种缩尺比模型的桁架梁主梁断面的节段气动力，利用节段气动力开展了对桁架梁主梁断面的气动力跨向相关性和气动导纳的深入研究。本文的主要内容包括: 1.回顾了大跨度桥梁抗风研究的发展历程，特别是桁架梁桥梁抖振分析现状以及目前存在的问题。概述了气动导纳的研究现状及研究方法。 2.在风洞中模拟了两种不同紊流积分尺度的紊流场，研究了两种紊流场的紊流统计特性。 3.研发了多天平桁架梁抖振力测量系统，同时采用两个高频动态天平研究了两种缩尺比模型桁架梁断面的抖振力沿跨向的变化规律，分析了抖振力的统计特性。 4.基于试验获得的模型各节段的气动力时程，分析了桁架梁断面的抖振力跨向相关性，验证了桁架梁的抖振力相关性大于脉动风速的相关性，表明现行抖振分析方法中采用脉动风速相关性表达抖振力的相关性可带来不安全的结果。 5.从理论层面得到了桁架梁断面气动导纳的三维表达式。基于桁架梁断面跨向气动力相关性，计算得到了桁架梁断面两波数气动导纳。 6.提出了桁架梁主梁断面等效气动导纳的概念，对两种缩尺比模型的桁架梁主梁断面在两种紊流场中的气动导纳函数进行识别，归纳出了包含有模型特征尺寸的桁架梁主梁断面等效气动导纳经验公式，讨论了桁架梁主梁断面的气动导纳函数与Sears函数的区别。 7.根据桁架梁抖振力跨向相干函数和气动导纳函数，进行了桁架梁桥梁抖振频域计算，分析了气动导纳和相干函数对抖振响应的影响。 |
| 作者： | 王凯 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 廖海黎 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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