原文传递
大跨度拱桥气动参数识别及风致响应研究
| 论文题名： | 大跨度拱桥气动参数识别及风致响应研究 |
| 关键词： | 大跨度拱桥;气动参数识别;风致响应;稳定性评价 |
| 摘要： | 本文采用物理风洞试验和理论模型计算相结合的研究方法，对上海卢浦大桥、广州新光大桥、湖南茅草街大桥、浙江三门口大桥和宜宾岷江二桥风致振动进行了系统研究。主要对气动参数识别、抖振时域分析、静风稳定性分析、风振稳定性评价和涡振控制等进行了一系列研究工作。本文主要的研究工作和结论包括： 1)采用测力天平对矩形拱肋、双陀螺形拱肋、四方柱拱肋和四圆柱拱肋节段模型进行了静风三分力系数识别。不同风攻角下的阻力系数变化幅值不大；四圆柱断面拱肋三分力系数的缩尺模型风洞试验结果受雷诺数影响较大，必须进行必要的修正。 2)采用互功率谱方法对矩形拱肋、双陀螺形拱肋和四方柱拱肋节段模型进行了等效气动导纳试验识别。不同气动外形导纳函数识别结果的变化规律不完全相同，但均具有随折算频率递增而衰减的趋势。其中，0°风攻角下，三种不同拱肋模型识别出的阻力方向等效气动导纳函数总体上小于1；升力方向等效气动导纳函数在低频段大于1；折减频率较低的区域，矩形拱肋和双陀螺拱肋模型升力矩方向等效气动导纳函数也大于1。 3)采用随机搜索法对矩形拱肋、双陀螺形拱肋和四方柱拱肋节段模型进行了18个气动导数识别，并对三座拱桥进行了抖振时域计算分析，探讨了自激力和气动导纳等因素对抖振响应的影响。气动导纳采用实测值、Sears函数和1等三种不同形式下，抖振位移有明显差别；自激力总体上会减小抖振位移，但幅度不大，工程计算中可以偏安全地忽略自激力的影响。 4)采用塑性铰法和低松弛迭代法对广州新光大桥和浙江三门口大桥进行了静风稳定性分析，低松弛法的静风失稳临界风速比塑性铰法要小，偏于安全，而且不需要人为跟踪塑性铰，计算过程简单、实用。 5)对大跨度拱桥潜在风振形式研究表明：拱桥驰振和颤振可能性很小、拱肋断面很钝时会出现涡激共振，但拱桥抖振现象比较普遍。 |
| 作者： | 于洪刚 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 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： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
