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原文传递斜拉索脱涡振动和风雨激振研究

论文题名：	斜拉索脱涡振动和风雨激振研究
关键词：	脱涡振动;风雨激振;CFD;水线;振荡频率;系统运动方程;斜拉桥
摘要：	斜拉桥诞生于17世纪。二战后，由于高强度材料及预应力技术的广泛应用、施工方法的改进和结构分析理论的发展，使得这一古老桥型焕发出了新的生命了。在短短的50年间，斜拉桥有了飞速发展，成为200米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一，并且这一范围仍有扩大的趋势。大跨度斜拉桥拉索由于频率低、阻尼小，容易诱发各种风致振动，如脱涡振动、风雨激振、尾流驰振、斜拉索抖振、轴向流激振等。本文将对其中的脱涡振动和风雨共振展开研究。在解决拉索脱涡振动的时候采用了一种新思路，即通过改变拉索截面外形影响旋涡的脱落形式，进而减小旋涡脱落时产生的脉动升力，减小拉索的脱涡振动。运用曲线族法，利用双参数椭圆线型法建立了拉索的气动外形理论方程。对双参数椭圆线型法建立了拉索的气动外形理论方程所产生的曲线族进行模拟，最终找到一条合适的拉索气动外形曲线。模拟结果表明，该形状的拉索相对于传统的圆柱拉索能够有效地减小脱涡振动，并且拉索受到的风作用力也减小了，理论证明该方法可行，可以在以后进行更深一步的研究。风雨激振是拉索另一种破坏性较为严重的风致振动。由于风雨共振涉及到结构、风、雨相互作用，所以振动情况比较复杂，没有精确的风雨激振理论分析模型。根据现有的资料和数据建立了拉索的水线运动理论方程，并对水线的振荡频率做了初步计算，为以后的工作即非线性的分析方法求解水线和索单元的振动，并分析各参数对风雨激振的影响打下基础，从而可以进一步揭示拉索风雨激振的本质，可以更好的预防拉索的风雨激振，增加斜拉桥使用的安全性。
作者：	宋洪均
专业：	机械电子工程
导师：	李仕华;杜崇杰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	燕山大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文