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某大跨度斜拉桥风场与斜拉索涡激振动现场监测研究
| 论文题名： | 某大跨度斜拉桥风场与斜拉索涡激振动现场监测研究 |
| 关键词： | 大跨度斜拉索;涡激振动;风场特性;现场监测 |
| 摘要： | 近半个世纪年来,斜拉桥由于同时兼具优良的力学性能与建筑效果,已经作为一种新型的桥梁结构形式被广泛采用,越来越多的大跨度斜拉桥投入使用,随着斜拉桥跨度的增加,其主要构件之一的斜拉索随之变得更长、更轻和更柔,使其对风荷载更加敏感,风荷载成为大跨度斜拉桥斜拉索设计的主要控制荷载。 近几十年来,科研工作者与工程师们对斜拉索多模态涡激振动开展了一系列有效的研究,通常的研究方法包括:建立力学模型进行理论推导;风洞试验中对斜拉索的缩尺模型进行测试;CFD数值模拟技术。随着桥梁健康监测技术的不断发展,通过建立桥梁结构健康监测系统来对荷载源及结构响应进行实时监测,进而对风场特性、斜拉索的多模态涡激振动特性进行研究。本文的主要研究内容包括: (1)借助已有的健康监测技术搭建金塘大桥桥梁结构健康监测系统,重点对金塘大桥风及风效应进行监测。通过在桥面上安装三向超声风速仪以及在斜拉索上安装单向加速度计,从而实现对金塘大桥桥址处的风荷载及斜拉索振动响应的监测,保证监测数据的真实性,有效性和可靠性。 (2)对金塘大桥桥址处的风场特性进行分析。桥梁结构位于大气边界层中,大气边界层的风场具有随机统计特性。本文中分析的统计参数包括:平均风速、水平风向角的概率分布;来流自由风场的湍流度;来流自由风场的功率谱及湍流积分尺度;阵风因子等。 (3)分别采用时域分析方法和频域分析方法对金塘大桥斜拉索多模态涡激振动进行研究,分析斜拉索振动响应水平及振动响应的频率特性。对影响斜拉索多模态涡激振动的因素进行分析,考量斜拉索多模态涡激振动与桥址处脉动风速之间的相关性。开展基于TMD控制的斜拉索多模态涡激振动的风洞试验研究。 |
| 作者： | 储彤 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李惠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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