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大跨度桥梁二维颤振机理及其应用研究
| 论文题名： | 大跨度桥梁二维颤振机理及其应用研究 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;二维;桥梁颤振;驱动机理;气动导数;桥梁断面;控制作用;控制措施;形态研究;中央开槽;气动阻尼;薄平板;气动外形;气动刚度;控制机理;自由度;稳定板;自振参数;耦合效应;机理研究 |
| 摘要： | 大跨度桥梁颤振机理及颤振控制措施特别是气动控制措施的控制作用和机理。是当前桥 梁颤振研究领域亟待研究解决的问题。本文基于分步分析的思路，通过引入不同自由度运动 间的激励-反馈原理来求解系统颤振运动方程，建立了一种能同时研究二维桥梁节段扭转、 竖向和侧向振动参数(系统阻尼及系统刚度)同断面气动外形参数(气动导数)的定量关系 以及颤振发生过程中和颤振发生点各个自由度运动耦合效应的二维三自由度耦合颤振分析 方法(2d3DOF method)。以此作为理论计算工具，结合桥梁节段系列风洞试验，本文着重 进行了下列几方面的研究工作： 1)理想薄平板的颤振驱动机理和颤振形态研究，并分析了自振参数变化对薄平板颤振 驱动机理和颤振形态的影响； 2)钝体断面的颤振驱动机理和颤振形态研究，着重研究了发生于钝体断面的扭转形态 和竖弯形态两种典型的颤振现象，并分析了自振参数变化对钝体断面颤振驱动机理和颤振形 态的影响； 3)常用桥梁断面的颤振驱动机理和颤振形态研究，主要研究了闭口箱梁、分离双主梁 两种大跨度桥梁典型断面的颤振性能和颤振机理，并通过气动外形变化的研究对桥梁断面驱 动机理和颤振形态问题进行了总结归纳； 4)边缘风嘴对桥梁颤振的气动控制作用，从气动导数、气动阻尼和气动刚度的变化规 律入手研究了边缘风嘴对桥梁断面颤振驱动机理及颤振形态的影响，从而对该种颤振气动控 制措施的作用和机理进行了分析和总结； 5)中央开槽对桥梁颤振的气动控制作用及控制机理，基于不同气动外形的桥梁断面， 从气动导数、气动阻尼和气动刚度的变化规律入手研究了中央开槽对桥梁断面颤振驱动机理 及颤振形态的影响，并比较了中央开槽对不同外形断面控制作用的差异，从而对该种颤振气 动控制措施的作用进行了分类和总结； 6)中央稳定板对颤振的气动控制作用及控制机理，以薄平板断面为基础，从气动导数、 气动阻尼和气动刚度的变化规律入手研究了中央稳定板对薄平板断面颤振驱动机理及颤振 形态的影响，从而对该种颤振气动控制措施的作用和机理进行了初步的探索； 7)对未来桥梁颤振机理研究、颤振控制气动措施控制作用和控制机理研究工作作出了 展望和建议。 关键词：大跨度桥梁、颤振机理、颤振控制措施、气动控制措施、耦合效应、节段模型试 验、颤振驱动机理、颤振形态、薄平板、钝体断面、桥梁断面、气动导数、气动阻尼、气动 刚度、风嘴、中央开槽、中央稳定板 |
| 作者： | 杨咏昕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 项海帆;葛耀君 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2002 |
| 正文语种： | 中文 |
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