斜拉索脫渦振動和風(fēng)雨激振研究.pdf

1、斜拉橋誕生于17世紀(jì)。二戰(zhàn)后，由于高強(qiáng)度材料及預(yù)應(yīng)力技術(shù)的廣泛應(yīng)用、施工方法的改進(jìn)和結(jié)構(gòu)分析理論的發(fā)展，使得這一古老橋型煥發(fā)出了新的生命了。在短短的50年間，斜拉橋有了飛速發(fā)展，成為200米到800米跨徑范圍內(nèi)最具競爭力的橋梁結(jié)構(gòu)形式之一，并且這一范圍仍有擴(kuò)大的趨勢。大跨度斜拉橋拉索由于頻率低、阻尼小，容易誘發(fā)各種風(fēng)致振動，如脫渦振動、風(fēng)雨激振、尾流馳振、斜拉索抖振、軸向流激振等。本文將對其中的脫渦振動和風(fēng)雨共振展開研究。 在解

2、決拉索脫渦振動的時(shí)候采用了一種新思路，即通過改變拉索截面外形影響旋渦的脫落形式，進(jìn)而減小旋渦脫落時(shí)產(chǎn)生的脈動升力，減小拉索的脫渦振動。運(yùn)用曲線族法，利用雙參數(shù)橢圓線型法建立了拉索的氣動外形理論方程。 對雙參數(shù)橢圓線型法建立了拉索的氣動外形理論方程所產(chǎn)生的曲線族進(jìn)行模擬，最終找到一條合適的拉索氣動外形曲線。模擬結(jié)果表明，該形狀的拉索相對于傳統(tǒng)的圓柱拉索能夠有效地減小脫渦振動，并且拉索受到的風(fēng)作用力也減小了，理論證明該方法可行，可以

3、在以后進(jìn)行更深一步的研究。 風(fēng)雨激振是拉索另一種破壞性較為嚴(yán)重的風(fēng)致振動。由于風(fēng)雨共振涉及到結(jié)構(gòu)、風(fēng)、雨相互作用，所以振動情況比較復(fù)雜，沒有精確的風(fēng)雨激振理論分析模型。根據(jù)現(xiàn)有的資料和數(shù)據(jù)建立了拉索的水線運(yùn)動理論方程，并對水線的振蕩頻率做了初步計(jì)算，為以后的工作即非線性的分析方法求解水線和索單元的振動，并分析各參數(shù)對風(fēng)雨激振的影響打下基礎(chǔ)，從而可以進(jìn)一步揭示拉索風(fēng)雨激振的本質(zhì)，可以更好的預(yù)防拉索的風(fēng)雨激振，增加斜拉橋使用的安全性