大跨度桥梁抖振响应的直接估算方法

论文摘要

大跨度桥梁结构抖振响应的预测主要通过全桥气弹模型抖振响应试验和基于节段模型试验识别气动参数的理论计算2种方法。但由于试验中大气边界层湍流特性的模拟与实际存在一定的偏差,因此无法准确估计实际桥梁结构的抖振响应。为解决实际大跨度桥梁结构抖振响应预测的精度问题,在片条假设成立的条件下,通过数学推导提出了综合传递函数的概念。该函数是气动导纳函数和考虑了自激力的机械导纳函数的组合,其将湍流的脉动特性与由湍流引起的桥梁结构的抖振响应直接联系在一起,并基于此提出了一种预测大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法。以坝陵河大跨度悬索桥为例,在两不同风场中分别进行全桥气弹模型风洞试验,通过模型抖振响应及模拟风场测量的试验结果识别两不同风场中的综合传递函数,发现二者结果几乎一致。理论及试验分析表明:对于展宽比较大的大跨度桥梁结构,综合传递函数仅与结构固有特性及参数有关,与风场特性无关;基于综合传递函数获得抖振响应的方法省略了传统分析方法中气动参数的识别及抖振力的计算,可通过测得实桥桥址处的湍流特性,利用风洞试验中识别的综合传递函数直接计算获得实桥准确的抖振响应。最后通过算例给出了综合传递函数的应用方法,为大跨度桥梁抖振响应的准确预测提供了方法,并可为节段模型试验直接预测实桥抖振响应提供思路。

论文目录

• 0 引 言
• 1 理论分析
•   1.1 气动运动控制方程
•   1.2 抖振力
•   1.3 抖振响应
• 2 风洞试验
•   2.1 试验安排
•   2.2 桥梁结构特征和尖塔湍流特性
• 3 试验结果及分析
•   3.1 结果分析
•   3.2 误差分析
• 4 应 用
• 5 结 语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 苏益,李明水

关键词: 桥梁工程,传递函数,风洞试验,抖振响应,大跨度桥梁

来源: 中国公路学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 西南交通大学风工程试验研究中心,西南交通大学风工程四川省重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(51878580,51478402)

分类号: U441.3

DOI: 10.19721/j.cnki.1001-7372.2019.10.008

页码: 84-95

总页数: 12

文件大小: 1113K

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