大跨度斜拉橋顫振特性風(fēng)洞試驗研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高強度材料以及設(shè)計理論和施工技術(shù)的發(fā)展，斜拉橋正向大跨、輕柔的方向發(fā)展,其剛度和阻尼明顯減小，顫振問題已成為斜拉橋設(shè)計的關(guān)鍵問題。顫振是一種由風(fēng)的作用引起的結(jié)構(gòu)物自激振動。顫振的重要特征是存在顫振臨界狀態(tài)，即顫振臨界頻率和顫振臨界風(fēng)速。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴介紹了橋梁顫振的基本理論和橋梁動力特性分析的有限元理論以及計算方法，并采用空間有限元計算模型對全橋的結(jié)構(gòu)動力特性進(jìn)行了計算。
　　 ⑵按照相似理論的要

2、求制作了節(jié)段模型、全橋成橋狀態(tài)氣彈模型和最大懸臂狀態(tài)的氣彈模型，經(jīng)模型的現(xiàn)場模態(tài)測試比較實橋的自振特性，并運用近似公式計算了橋梁的顫振臨界風(fēng)速，初步判斷了橋梁的顫振穩(wěn)定情況。
　　 ⑶以某大跨度斜拉橋為工程背景，通過節(jié)段模型靜力和動力風(fēng)洞試驗，分別測定了主梁的三分力系數(shù)、主梁斷面的顫振導(dǎo)數(shù)和顫振臨界風(fēng)速。由于該橋的特殊性（風(fēng)環(huán)境復(fù)雜、橋梁跨徑大等），決定對其進(jìn)行全橋風(fēng)洞試驗，并通過全橋模型風(fēng)洞試驗（包括成橋狀態(tài)、最大單懸臂狀態(tài)和

3、最大雙懸臂狀態(tài)），觀察了顫振現(xiàn)象和測定了顫振臨界風(fēng)速。
　　 ⑷試驗結(jié)果表明，當(dāng)試驗風(fēng)速達(dá)到15m/s時，節(jié)段模型也沒有發(fā)生顫振，顫振臨界風(fēng)速換算到實橋風(fēng)速已達(dá)到134m/s，全橋模型的顫振臨界風(fēng)速試驗風(fēng)速達(dá)到8m/s時也沒有發(fā)生顫振，換算到實橋風(fēng)速已達(dá)到98m/s，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該橋的顫振檢驗風(fēng)速[Vcr]=72.2m/s，這說明該斜拉橋顫振穩(wěn)定性良好。在最不利的兩個施工狀態(tài)（最大雙懸臂狀態(tài)和最大單懸臂狀態(tài)），換算到實際橋梁的顫振