桥梁断面范德波尔振子涡激气动力模型参数非线性化的能量原理

摘要：

采用范德波尔振子类涡激气动力模型,通过能量平衡原理,推导了涡激共振过程中结构的振幅增量、初始气动阻尼、非线性气动阻尼三者之间的基本关系,进而得出模型中气动力参数ε与振幅yT之间关系的识别原理.基于某扁平箱梁桥梁断面的节段模型涡振试验结果,对范德波尔类涡激气动力模型参数随振幅的演变关系进行了识别.结果表明,在涡激共振锁定区间内,随着振幅的增加,参数ε呈单调下降的趋势.与之相反的是,参数ε形成的非线性气动阻尼比却呈非线性增长的规律.当参数ε相关的非线性气动阻尼、初始气动阻尼、结构阻尼三者之和为零时,结构达到稳定的涡振极限环状态.研究表明:初始气动阻尼特性决定了结构能否起振而形成涡振锁定区间;识别出模型参数随振幅的变化关系后,高于试验阻尼的结构涡振响应具有可预测性.

关键词：桥梁、涡激共振、范德波尔振子、能量平衡、非线性参数、振幅

所属期刊栏目：36

分类号：U441+.2(桥涵工程)

资助基金：海南省自然科学基金创新团队项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1422-1429