论文题名: | 宽高比5:1矩形断面涡激振动大展弦比节段模型试验研究 |
关键词: | 大跨桥梁;矩形断面;涡激振动;大展弦比节段模型;风洞试验 |
摘要: | 涡激振动是大跨桥梁在常遇风速下极易发生的一种风致振动,虽不构成安全威胁,但是会影响桥梁的疲劳寿命和使用舒适性,同时,带来极大的社会影响。节段模型是研究桥梁涡激振动性能常用的方法。本文以宽高比5:1矩形断面为对象,通过大展弦比节段模型弹性悬挂风洞试验,开展了弹性悬挂系统非线性特征、涡激振动振幅影响及预测方法等方面的研究,主要研究内容如下: (1)开展了不同风攻角、不同Scruton数条件下的节段模型涡激振动风洞试验,分析了风攻角、质量参数和阻尼参数对5:1矩形断面涡激振动锁定区间和振幅的影响。进行了不同风攻角和阻尼比下的节段模型颤振试验,分析了风攻角和阻尼比对矩形断面颤振临界风速及颤振形式的影响。 (2)通过弹性悬挂系统自由振动试验,识别了附加电涡流阻尼和附加阻尼膜阻尼两种弹性悬挂系统的频率和阻尼非线性特征,分析了电涡流阻尼和阻尼膜阻尼对系统的阻尼和频率非线性的影响。 (3)利用风洞试验实测涡振振幅随风速的变化曲线,采用最小二乘法识别了5:1矩形断面的结构-尾流振子耦合模型的参数,利用识别的结构-尾流振子耦合涡激振动模型预测了不同Scruton数的5:1矩形断面涡激振动特征,通过与风洞试验结果对比,验证尾流振子模型预测的可靠性。 (4)建立了结构-尾流振子-调谐质量阻尼器(TMD)耦合模型,以涡振振幅最小为最优目标,进行了TMD参数优化,获得了不同质量比下TMD的最优频率比和最优阻尼比,分析了TMD动力参数对TMD控制效果的影响以及尾流振子模型参数对TMD控制效果的影响。 |
作者: | 池俊豪 |
专业: | 土木工程 |
导师: | 温青 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 湖南科技大学 |
学位年度: | 2022 |