矩形和流線型箱梁斷面抖振力特性研究.pdf

1、本文借鑒經典紊流張量理論，通過三維抖振力模型，建立了兩波數(shù)抖振力和氣動導納函數(shù)的風洞試驗直接識別方法。針對矩形斷面及大跨橋梁中常用的流線型箱梁斷面，通過大量風洞試驗深入研究了抖振力形成機理及能量傳遞模式，并提出了抖振力相干函數(shù)數(shù)學模型。并據(jù)此建立了適用于工程實際的三維實用抖振力模型，為精確分析大跨度橋梁抖振響應提供重要依據(jù)。本文的主要研究內容有以下幾點:
　　1.介紹了各向同性紊流張量分析理論以及薄機翼抖振力和三維傳遞函數(shù)（氣動導

2、納函數(shù)）的分析方法，總結了橋梁風工程中常用的抖振力和氣動導納模型，并探討了目前抖振分方法論中存在的一些問題。
　　2.利用經典的翼型抖振力三維分析方法，通過對抖振力互譜進行二維Fourier變換，提出了兩波數(shù)抖振力譜及氣動導納的通用識別方法。而且該方法可以通過現(xiàn)有風洞試驗技術直接識別。在此基礎上改進了薄機翼三維實用抖振力模型，提出了具有嚴格物理意義的抖振力雙指數(shù)相干函數(shù)模型，從理論上證明了抖振力的相關性必定會高于脈動風速的相關性，

3、并將該模型擴展以使其能夠應用于具有任意斷面的線狀細長結構。
　　3.通過一系列節(jié)段模型測壓試驗，詳細研究了矩形斷面抖振力三維分布特性，流固相互作用機理以及能量傳遞模式。通過綜合考慮矩形斷面特征尺寸和紊流積分尺度對于抖振力空間相關性的影響，提出了矩形斷面抖振力相干函數(shù)數(shù)學模型。
　　4.針對大跨橋梁中常用的流線型箱梁，通過不同幾何縮尺比的節(jié)段模型測壓試驗，提出了流線型箱梁抖振力相干函數(shù)數(shù)學模型。并完善了線狀細長鈍體結構三維實用