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大跨度桥梁涡振二维计算模型及其实验研究
| 论文题名： | 大跨度桥梁涡振二维计算模型及其实验研究 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;涡激振动;二维计算模型;实验研究;旋涡脱落;旋涡移动;锁定风速区间;涡振最大振幅;简化计算方法;涡振等效风荷载;涡振控制措施 |
| 摘要： | 涡激振动是一种常见的桥梁风致振动形式,同时也是桥梁向长大化、轻柔化发展过程中所必须解决的一个复杂问题.虽然涡振不会像颤振那样存在空气动力失稳的危险,但它发生的风速低、频度大,不但会造成桥梁钢结构的疲劳损伤,同时也会降低舒适度甚至危及交通安全.本文试图建立适于工程应用的大跨度桥梁涡振计算模型;并在此基础上提出大跨度桥梁涡振简化计算方法,用于计算锁定风速区间和涡振最大振幅;最后从结构风荷载的基本概念出发,提出不同于目前抖振等效风荷载理论的大跨度桥梁涡振等效风荷载计算方法.本文的主要研究成果归纳如下:1、对现有涡振理论和涡振模型进行了回顾与评述.从理论分析层面上,对涡激振动的特性进行了总结并对其影响因素进了分析.2、针对大跨度斜拉桥和悬索桥的主梁涡振问题,进行了主梁节段模型风洞实验和尾流测试实验.采用MatLab语言编制了多个程序模块,用于数据处理和参数识别.3、引入"旋涡移动"的概念,对锁定现象机理提出了一种新的解释,并由此建立了一种新的涡振二维计算模型.根据此计算模型,提出了锁定风速区间和涡振最大振幅的实用计算方法.以西堠门大桥为算例对此模型进行验证.4、从桥梁结构风荷载的基本概念出发,针对桥梁涡振问题,提出了不同于现有桥梁抖振等效风荷载理论的桥梁涡振等效风荷载计算方法.以西堠门大桥为算例,计算了该桥的涡振等效风荷载.5、讨论了阻尼措施和气动措施对大跨度桥梁涡振的控制.并针对西堠门大桥的主梁扭转涡振问题提出了较为合理的解释. |
| 作者： | 李永君 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 葛耀君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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