脈動風特性對大跨度橋梁結構抖振響應影響的研究.pdf

1、大跨度橋梁的抗風問題是土木工程學中的一個熱點問題。隨著橋梁跨度的不斷增大，橋梁的抗風問題日益突出。風致振動在一定程度上影響了橋梁的施工以及運營安全。世界各地的學者從不同方面，不同角度對風致振動機理以及抗風措施做了大量的研究，得出了很多具有開創(chuàng)性和建設性的成果。本文主要研究了脈動風特性對抖振響應的影響，主要內容如下：
　　(1)采用二維抖振理論考察了湍流積分尺度對大跨度橋梁結構抖振的影響。選取了杭州灣大橋（斜拉橋）和江陰長江公路大橋

2、（懸索橋）這兩種不同的橋梁形式作為研究對象，計算從5m到100m范圍內的湍流積分尺度對應的橋梁抖振響應。結果表明抖振響應并不是隨著湍流積分尺度線性變化的，而是隨著湍流積分尺度的增大，橋梁抖振響應先增大后減小；抖振響應峰值所對應的湍流積分尺度值隨著平均風速的增大而增大。
　　(2)通過時域分析方法分析了湍流強度對大跨度橋梁結構抖振的影響。選取了濱州黃河大橋作為考察對象。數(shù)值模擬了不同湍流強度下的脈動風場，利用計算流體動力學的方法求解

3、了濱州黃河大橋主梁截面的靜力三分力系數(shù)。借助于通用有限元軟件ANSYS進行了計算。結果表明湍流強度對不同方向的抖振響應影響存在差別。湍流強度對沿橋梁跨向和橋梁豎向的抖振位移響應影響非常小，幾乎可以忽略不計；湍流強度對沿橋梁跨向的抖振速度和加速度響應影響也非常小，幾乎沒有影響；但是湍流強度對豎向抖振速度和加速度響應影響很明顯，豎向抖振速度和加速度響應隨著湍流強度的增大而增大，趨勢非常明顯。湍流強度對豎向的抖振位移、速度和加速度的最大值影響