海浪氣動干擾條件下橋梁氣動性能試驗研究.pdf

1、大跨度跨海橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量相對越來越輕、結(jié)構(gòu)剛度越來越小、結(jié)構(gòu)阻尼越來越低，因而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)對風(fēng)致作用的敏感性越來越大。在強(qiáng)風(fēng)條件下，海面常常會伴隨著巨浪洶涌，這就使得跨海橋梁結(jié)構(gòu)在風(fēng)和浪作用下的響應(yīng)更加復(fù)雜。當(dāng)橋梁主梁離海平面較近，而且海浪較高時，海浪會對風(fēng)場特性及橋梁的氣動特性產(chǎn)生不可忽略的影響。一般而言，對于“矮橋高浪”情況，即主梁越低，波浪越高，波浪對橋梁氣動特性的干擾效應(yīng)會越顯著。但是，國內(nèi)外有關(guān)海浪對橋梁氣動干擾的研究較為缺乏。

2、
　　本文采用風(fēng)洞試驗方法，主要研究了連續(xù)海浪氣動干擾條件下的風(fēng)場特性以及橋梁主梁靜氣動力特性。研究采用的海浪和橋梁主梁風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ途鶠閯傮w模型，即忽略海浪和橋梁主梁氣動外形變化。本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)第一章介紹了本文的選題背景、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容及意義。
　　(2)第二章簡述了波浪作用的基本原理，并據(jù)其原理僅考慮極端海浪雙波峰的情況下抽象簡化選擇了兩種海浪形狀，即正弦波形和三角形波形。
　　(3)第

3、三章介紹了橋梁抗風(fēng)的一些相關(guān)理論，主要包括近地風(fēng)特性，風(fēng)對橋梁結(jié)構(gòu)的靜力作用、動力作用。重點(diǎn)介紹了平均風(fēng)和脈動風(fēng)特性及橋梁斷面的三分力系數(shù)，為后文研究海浪干擾條件下風(fēng)場特性及主梁靜氣動力提供理論支持。
　　(4)第四章利用風(fēng)洞試驗研究雙峰波浪干擾條件下的風(fēng)場特性:研究對象為正弦形和三角形波形。在風(fēng)洞中波浪在其風(fēng)向某范圍內(nèi)移動，保持測點(diǎn)位置不動，同步測量各測點(diǎn)風(fēng)場特性參數(shù)，分析其在不同波形波浪下在風(fēng)場中不同位置處的三維脈動風(fēng)速、攻角

4、和靜壓的變化規(guī)律。主要結(jié)論:波浪后近區(qū)域流場非常復(fù)雜，各參數(shù)脈動劇烈，攻角效應(yīng)明顯;在此區(qū)域風(fēng)場特性受波浪影響較大，尤其是當(dāng)波峰接近測點(diǎn)時，效應(yīng)十分明顯，而且測點(diǎn)離海平面越近，氣動干擾效應(yīng)越發(fā)明顯。
　　(5)第五章利用風(fēng)洞試驗研究雙峰波浪干擾流場條件下主梁靜風(fēng)荷載效應(yīng):研究對象為2種波形和1種流線箱型主梁斷面。并與一般無干擾條件下的結(jié)果進(jìn)行比較分析，從而得到一些對于抗風(fēng)設(shè)計有利用價值的信息。主要結(jié)論:由于波浪的氣動干擾，主梁靜三