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箱形主梁抖振力空间相关性及其对桥梁抖振响应的影响
| 论文题名： | 箱形主梁抖振力空间相关性及其对桥梁抖振响应的影响 |
| 关键词： | 气动导纳;桥梁抖振响应;频域法;箱形主梁;抖振力;紊流效应 |
| 摘要： | 本文采用桥梁主梁节段模型风洞试验和桥梁抖振计算相结合的方法研究了考虑特征紊流效应的箱梁抖振力空间相关特性及其对抖振响应的影响，主要研究工作包括以下几个方面： 1．在风洞中实测四种格栅紊流场，计算了紊流场中三维紊流积分尺度及脉动风的相关性，并提出精度优于常规脉动风相干函数的拟合模型。 2．通过测力或测压试验研究了扁平单箱主梁断面和分离式双箱主梁断面抖振力频谱特性；对比分析了紊流度、攻角对扁甲单箱主梁断面气动导纳的影响；探讨了不同紊流度下分离式双箱主梁断面的气动导纳函数，并比较分析了上游箱、下游箱和双箱问的气动导纳函数；并且采用考虑特征紊流效应的气动导纳函数模型对各主梁断面的气动导纳函数进行拟合。结果表明由于特征紊流影响，扁平单箱主梁断面阻力气动导纳会有一个或几个波峰凸起，在无检修轨道和栏杆时，升力和扭矩气动导纳与Sears函数较接近；分离式双箱主梁断面的气动导纳函数均有一个波峰凸起。 3．探讨了紊流度、风攻角、风速、间距等因素对扁平单箱主梁断面抖振力沿桥跨方向相关性的影响；对扁平单箱主梁断面抖振力相关性与来流脉动风相关性进行了比较；探讨了紊流度、风攻角、间距、特征紊流等因素对分离式双箱主梁断面抖振力沿桥跨方向相关性的影响；对分离式双箱主梁断面抖振力相关性与来流脉动风相关性以及不同箱室间的抖振力相关性进行了比较；提出了考虑特征紊流及来流紊流积分尺度效应的抖振力相关性三维拟合模型，并对扁平单箱主梁断面和分离式双箱主梁断面实测抖振力沿桥跨方向相关性进行了拟合。结果表明特征紊流对扁平单箱主梁断而的阻力沿桥跨方向相关性有一定的影响；特征紊流对分离式双箱主梁断面的抖振力沿桥跨方向相关性有较大的影响。 4．采用频域法对南京三桥和上海长江大桥的抖振响应进行计算分析，详细比较了采用实测抖振力空间相关性及脉动风相关性和Sears函数对抖振响应的影响，并探讨了特征紊流对抖振响应的影响。结果表明采用实测抖振力空间相关性得到的抖振响应要明显大于采用Sears函数和脉动风相关性时的抖振响应值；特征紊流在低风速区对抖振响应有一定的影响，高风速区影响很小，因此，特征紊流对大跨度桥梁的疲劳有一定的影响，对强度影响不大。 |
| 作者： | 赵传亮 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 朱乐东;丁泉顺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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