流线闭口箱梁涡振过程气动力时频特性演变规律

摘要：

探究涡振机理是桥梁涡激振动效应评价与控制的重要前提.立足于涡振发展完整过程中多尺度气动力(宏观整体涡激力与局部分布压力)与结构效应同步演变特性分析,从涡激气动力及其对结构行为作用机制角度揭示涡振机理.以典型大跨度桥梁流线型闭口箱梁断面为研究对象,实现了弹性悬挂节段模型同步测力、测振和测压风洞试验,精确获取了整体涡激力时频演变特征.对涡振过程风速关键结点模型表面气动力进行分析,可知箱梁整体涡激力特性在涡振发生前、锁定区上升区、振幅极值点、下降区以及涡振后等不同时期具有明显的变迁历程:上表面下游、下表面下游与下游风嘴转角区域分布气动力对涡激力的贡献、整体涡激力幅值等均与涡振振幅呈正相关关系,与涡振振幅同时达到最大.在锁定区内,涡激力高次谐波成分显著变化.在振幅极值点时,二次谐波成分与基波的比例最小.总之,涡振过程气动力特性与涡振响应同步演化,尤其是上表面下游、下表面与下游风嘴转角附近区域气动力演变特性显著,前者对整体涡激力起主要增强作用,而后者对整体涡激力起主要抑制作用,这些区域气动力是引起涡振的主要原因.

关键词：桥梁、涡激振动、流线型闭口箱梁、涡振过程、时频特性

所属期刊栏目：31

分类号：TU312+.1;U441+.3(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51323013,51678451;新世纪优秀人才支持计划NCET-13-0429

在线出版日期：2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：417-426