橋梁構(gòu)件扭轉(zhuǎn)渦激共振的疲勞研究.pdf

1、由于渦激振動能在較低風(fēng)速條件下發(fā)生,可能引起橋梁構(gòu)件頻繁的渦激振動,從而可能導(dǎo)致橋梁構(gòu)件的疲勞破壞。橋梁工程實踐表明,鋼吊桿疲勞破壞是導(dǎo)致鋼拱橋破壞的原因之一。本文嘗試基于某鋼拱橋鋼吊桿的風(fēng)致疲勞破壞和風(fēng)洞試驗,開展了大長細(xì)比H型開孔腹板吊桿的疲勞研究,在廣泛閱讀了國內(nèi)外鋼橋疲勞和渦激振動文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,主要開展了如下工作:
　　 (1)介紹了國內(nèi)外風(fēng)致振動對橋梁的破壞情況,分析了渦振導(dǎo)致鋼橋構(gòu)件疲勞破壞原因,表明渦振導(dǎo)致橋梁疲勞

2、的問題由來己久,突出了鋼橋渦振疲勞問題研究的重要性。
　　 (2)基于節(jié)段模型風(fēng)洞試驗,研究了烏江大橋加勁梁節(jié)段模型在均勻流中的渦激振動特征,獲得了大橋加勁梁在大攻角下的渦振特點和系統(tǒng)阻尼變化對渦激振動的影響;研究了東平大橋H型吊桿節(jié)段模型風(fēng)洞試驗,得到了H型吊桿在360°范圍內(nèi)的振動特點,并結(jié)合實橋吊桿振動特點,得到了實橋吊桿的振動響應(yīng),為吊桿疲勞研究提供依據(jù)。
　　 (3)綜合分析了目前各渦激力模型的特點,結(jié)合風(fēng)洞試

3、驗數(shù)據(jù),進(jìn)行了Scanlan經(jīng)驗線性模型氣動參數(shù)的識別,表明結(jié)構(gòu)運動引發(fā)的氣動力將支配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動,而漩渦脫落引發(fā)的氣動力處于次要作用。
　　 (4)基于P.D'Asdia數(shù)值模型的基本原理,結(jié)合邊界層流動理論,將其擴展到結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)渦振的計算,通過與吊桿節(jié)段模型渦振試驗數(shù)據(jù)對比,表明該模型在風(fēng)攻角小于5°時能合理地模擬扭轉(zhuǎn)振動響應(yīng),而風(fēng)攻角大于5°的模擬結(jié)果有待改進(jìn)。
　　 (5)利用吊桿節(jié)段模型渦振響應(yīng),得到了各風(fēng)攻角