斜風作用下大跨度橋梁抖振非線性時域分析及實驗驗證.pdf

1、本文在現(xiàn)有的抖振基本理論以及斜風抖振頻域分析方法的基礎上，建立了一套大跨度橋梁抖振非線性時域分析方法，重點分析和研究脈動風非線性以及氣動非線性等因素對橋梁抖振的影響，主要工作包括以下幾方面： 1、針對目前斜風作用下橋梁抖振頻域分析方法不能全面的考慮橋梁結(jié)構(gòu)和氣動非線性的問題，基于準定常理論及斜氣動片條理論，建立斜風作用下考慮靜風非線性大位移效應、三維脈動風和結(jié)構(gòu)運動引起的氣動力非線性效應的橋梁隨機抖振非線性時域分析方法。分析中，

2、將脈動風分為低頻和高頻兩個部分，低頻部分抖振力和自激力按照準定常理論建模，并通過瞬時等效風攻角和風偏角考慮了脈動風和結(jié)構(gòu)運動產(chǎn)生的非線性效應，而高頻部分的自激力按照線性非定常模型計算，高頻部分的抖振力則可按非線性準定常模型也可以按線性模型計算，并通過引入氣動導納函數(shù)來考慮非定常效應。 2、開發(fā)了用于測量斜風下橋梁斷面六分量氣動力系數(shù)的雙支式節(jié)段模型六分量測力的實驗裝置，并通過風洞試驗，獲得了主梁斷面六分量氣動系數(shù)隨風偏角和風攻角

3、變化的數(shù)據(jù)庫，分析了六分量氣動力系數(shù)隨風向角變化特點和規(guī)律。結(jié)果表明：斜風下主梁六分量氣動力系數(shù)隨風偏角和風攻角的變化并非單調(diào)增減，而是在局部風偏角和風攻角范圍內(nèi)取得相應的極值點。 3、對南京長江三橋在斜風下的抖振響應進行了頻域和非線性時域分析，并將其與相應氣動彈性模型風洞試驗結(jié)果進行對比，結(jié)果表明：非線性時域計算結(jié)果與頻域計算結(jié)果相比更接近試驗結(jié)果，與試驗結(jié)果基本吻合。 4、利用所建立的分析方法，對南京長江三橋抖振響應