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典型桥梁断面软颤振气动力特性研究
| 论文题名： | 典型桥梁断面软颤振气动力特性研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;主梁断面;软颤振过程;气动力特性 |
| 摘要： | 随着桥梁跨径逐渐增大，结构刚度降低、风致振动响应增大，抗风稳定性成为结构设计与施工的主要控制因素之一。本文通过桥梁主梁节段模型风洞测振、测压试验，对典型钝体和流线型主梁断面发生大振幅“软”颤振时的振动形态、气流做功特点及气动自激力时域、频域特性进行研究。主要研究结论如下: (1)当超过临界风速时，随风速的增大，振动发散速度加快，稳定振幅增大;钝体与流线型断面的弯扭振动相位差逐渐逼近反相位。对于某风速条件下稳定状态软颤振，模型振动扭转中心（即竖向位移为零的点）的左右偏移量会随着结构振动而发生动态周期性变化，其振动周期为模型扭转振动周期的1/2，且钝体断面与流线型断面扭转中心的偏移随结构振动的变化趋势有所不同。 (2)在软颤振过程中，随着振幅的增大，模型表面压力系数均值的分布变化不大，而模型表面的气流分离程度随振幅增大而增强。对于本试验中的钝体及流线型模型，在+3°攻角时，模型上表面各测点对结构振动自激力的贡献较大，该攻角下更容易出现软颤振现象;在0°、-3°攻角下，栏杆对模型表面的气流分布影响较大，能够有效地增大流场稳定区的长度，增加自激扭矩。 (3)在较大增幅“软颤振”稳定状态下，模型所受自激力含有多种明显的的高阶谐波分量。对于钝体断面，高阶分量在气动扭矩中表现更为显著;对于流线型断面，高阶分量则主要体现在气动升力中。在模型上下顶板主要气流分离区域，基波分量的幅值较大，高阶分量幅值较大区主要分布在模型表面气流再附区;由此可以推知，模型表面分离气流的再附是造成高阶谐波分量的一个重要原因。 |
| 作者： | 袁良东 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 许福友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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