原文传递
基于结构非对称的大跨桥梁颤振分析
| 论文题名： | 基于结构非对称的大跨桥梁颤振分析 |
| 关键词： | 结构非对称;大跨桥梁;颤振分析;风洞试验;数值模拟方法 |
| 摘要： | 随着桥梁跨度的增加，风致颤振稳定性成为桥梁设计需要考虑的关键问题。近年来随着计算机计算速度的迅猛发展，基于计算流体动力学的数值方法迅速发展、日趋成熟，虽然这些方法还不能代替风洞试验，但已经成为研究桥梁风效应问题的另一种手段。本文借助数值方法所作的研究概括为两个方面，一是桥梁颤振数值方法，二是桥梁的气动特性，得到如下一些结论： (1)在Scanlan颤振分析理论与强迫振动法识别颤振导数方法基础上，建立了基于桥梁二维节段模型运动整周期时刻离散流场分步数值模拟的颤振分析方法。利用此方法计算虎门大桥的颤振导数和颤振临界风速。几个颤振导数的计算与风洞试验值很好地符合。计算得到的颤振临界风速结果与全桥气动弹性模型风洞试验值也符合得很好。 (2)在截面不同位置开槽，仍然用上述的数值模拟方法计算各不同截面下的颤振导数和颤振临界风速。通过比较各截面的颤振临界风速得出的结论是：在所算的几种情况下，开槽截面较之未开槽截面的颤振临界风速都有一定的提高，但对称开槽的截面的颤振临界风速提高幅度最大。 (3)通过改变模型驱动频率重新对各截面进行模拟计算，通过比较颤振导数和颤振临界风速得到的结论是模型驱动频率对结果几乎没什么影响。 本文数值方法研究桥梁颤振稳定性具有一定的精度，与风洞试验相比无需昂贵的风洞试验设备和测量仪器，摆脱了风洞试验周期长、费用高的缺点，不用试验模型的设计和制作，可重复性好，在气动选型和模型的参数化识别方面数值方法是完全可以实现的。但是风洞试验仍然有着不可替代的作用，因此，如果将数值模拟方法和风洞试验相结合，对桥梁主梁截面的颤振稳定性的评估将更为准确。 |
| 作者： | 于秀芝 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 刘红军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
