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原文传递大跨度拱桥涡致振动试验研究

论文题名：	大跨度拱桥涡致振动试验研究
关键词：	拱桥;气弹模型;风洞试验;涡振
摘要：	随着新材料的不断应用以及设计、施工技术的飞速发展，现代桥梁的跨径不断增大，桥梁结构愈来愈往长、细、柔、轻与弱阻尼的方向发展。桥梁结构对风的作用更加敏感，其动力反应特征更加突出，气动弹性问题经常成为结构强度、刚度和稳定性设计的制约因素。大跨度桥梁风致振动(气动弹性)问题已成为桥梁工程界和风工程领域的研究重点。在实际工程中，拱桥结构的拱肋以及主梁截面一般都采用比较钝的截面形式如矩形、梯形等，这样在风荷载的作用下很容易产生涡激振动。尽管涡振是一种限幅振动，但由于其发生风速较低，振幅相对较大，会影响结构的强度和疲劳，因此大跨度拱桥的涡振响应研究具有重要的意义。目前，国内外对大跨度拱桥的动力响应研究开展得较少，公开发表的文献更少。而随着国民经济的发展，西部地区已经或正在修建多座大跨度拱桥，它们在复杂风环境作用下的涡激振动问题需要进行深入细致的研究。为此，本文以重庆菜园坝大桥为对象，对其涡振响应进行了风洞试验研究。为了保证试验结果真实可靠，严格按照相似理论的要求制作了全桥气弹模型，有限元计算及试验现场检测结果表明，模型完全满足要求。试验分别在湍流、均匀流两种风场环境中进行，利用尖塔、挡板、粗糙元等装置模拟了桥址处的风环境。测试了不同风向角下，该桥主拱及主桥桁架在成桥及四种施工工况中的风振响应。试验结果表明，在主拱最大悬臂及主拱1/4悬臂两种施工工况下，主拱发生了明显的涡激共振现象，而主桥桁架在整个试验过程中未发生明显的涡激共振现象。通过对试验数据的整理、分析，还得到了风速、风向角及流场条件对桥梁结构风振响应的影响规律。
作者：	邓宇
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	张亮亮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文