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基于高精度风雨模拟试验系统的斜拉索风雨振试验和分析
| 论文题名： | 基于高精度风雨模拟试验系统的斜拉索风雨振试验和分析 |
| 关键词： | 斜拉桥拉索;风雨激振;人工降雨装置;空间姿态;动力特性;表面张力 |
| 摘要： | 现有拉索风雨振理论和方法还难以采用拉索风雨振试验方法进行验证，其主要障碍在于风雨振试验条件无法精确模拟风雨环境，特别是雨量大小的控制。本文在改进风雨振试验精度的前提下，主要以风洞试验和数值计算为手段，较为系统地研究了影响拉索风雨振的主要影响因素，并提出了改进的拉索表面水膜数值计算方法。 1．设计了一套高精度人工降雨装置，采用三组不同口径喷头叠加的方式模拟不同强度的降雨，可对雨量进行精细调节，较为准确模拟雨滴大小、能量、均匀度等自然降雨的特性。 2．再现了风雨联合作用条件下拉索的风雨振现象，系统研究了拉索空间姿态和动力特性等参数对拉索风雨激振的影响，试验结果表明：拉索风雨振最不利空间姿态是风偏角20°和倾角30°；拉索风雨振频率一般在1．5Hz以下，结构阻尼比在0．29％以下。 3．着重研究了风速和雨量对拉索风雨振的影响，揭示了拉索在低风速（4．1m/s）和大雨量（80mm/h）或高风速（8～7m/s）和小雨量（10mm/h）才能激发风雨振的规律，并发现低风速和大雨量下仅有下水线，而高风速和小雨量下形成上、下水线的现象。 4．介绍了Lemaitre水膜理论理论，对模型中拉索加速度项进行了修正，考虑拉索运动对水膜形态的影响。通过差分方法对水膜方程进行数值求解。研究拉索表面水膜在重力、表面风压、表面摩擦力、表面张力和拉索运动作用下形态的变化。 |
| 作者： | 许林汕 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 葛耀君;赵林 |
| 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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