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(dòng)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(dòng),從而可能導(dǎo)致橋梁構(gòu)件的疲勞破壞。橋梁工程實(shí)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(yàn),開展了大長(zhǎng)細(xì)比H型開孔腹板吊桿的疲勞研究,在廣泛閱讀了國(guó)內(nèi)外鋼橋疲勞和渦激振動(dòng)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,主要開展了如下工作:
　　 (1)介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)致振動(dòng)對(duì)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(wèn)題由來(lái)己久,突出了鋼橋渦振疲勞問(wèn)題研究的重要性。
　　 (2)基于節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn),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(dòng)特征,獲得了大橋加勁梁在大攻角下的渦振特點(diǎn)和系統(tǒng)阻尼變化對(duì)渦激振動(dòng)的影響;研究了東平大橋H型吊桿節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn),得到了H型吊桿在360°范圍內(nèi)的振動(dòng)特點(diǎn),并結(jié)合實(shí)橋吊桿振動(dòng)特點(diǎn),得到了實(shí)橋吊桿的振動(dòng)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(diǎn),結(jié)合風(fēng)洞試

3、驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行了Scanlan經(jīng)驗(yàn)線性模型氣動(dòng)參數(shù)的識(shí)別,表明結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引發(fā)的氣動(dòng)力將支配結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng),而漩渦脫落引發(fā)的氣動(dòng)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(dòng)理論,將其擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)渦振的計(jì)算,通過(guò)與吊桿節(jié)段模型渦振試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,表明該模型在風(fēng)攻角小于5°時(shí)能合理地模擬扭轉(zhuǎn)振動(dòng)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