钢箱梁悬索桥高阶竖弯模态涡激力展向相关性试验研究
当气流流经钝体断面时,断面两侧就会出现交替脱落的漩涡.在一定风速下,漩涡脱落频率接近结构某一阶模态的频率时,就可能激发结构的涡激共振.大跨度钢箱梁悬索桥竖弯模态密集,而且钢箱梁是典型的钝体断面,已在多座大跨度钢箱梁悬索桥发现多阶竖向模态涡激共振病害.相同振幅下高阶模态涡振时加速度更大,这意味着高阶模态的振幅限值更为严格,必须给以更多关注.高阶竖弯模态的涡振振幅预测以及振幅限值等问题是大跨度悬索桥服役安全必须解决的关键技术问题. 涡激力的展向相关性通常采用足够长的刚性节段模型测定。节段模型可以是静止的、弹性悬挂或是按照一定的方式强迫振动；涡激力可以通过断面测压或者两端测力方式得到。采用足够长的节段模型测定涡激力相关性的方法虽然能够反映来流的三维特性，但由于节段模型中不同位置按照同一幅值振动，因而不能反映实际振动形态（模态）对涡激力相关性的影响。为研究涡激力在不同振动模态上的展向相关性差异，需要建立一种能够模拟悬索桥密集频率分布和实际振型特征的气弹模型。全桥气弹模型往往只能模拟悬索桥前3-4阶竖弯模态而达不到多阶模态涡振试验的要求，拉条模型能够模拟足够多的悬索桥竖弯模态，但拉条模型的频率线性增加，不符合实际悬索桥的频率分布。鉴于传统的试验手段难以满足高阶模态涡振研究要求，本项目开发一种新的特别适合高阶模态涡振研究的多点弹性支撑连续梁气弹模型风洞试验技术，该模型能够模拟实际悬索桥的密集频率分布特征，因此可以直接测定多阶模态的涡振振幅，还可以测定各阶模态涡激共振时涡激力的空间相关性。本文主要报道了气动弹性模型的设计参数以及在不同振动模态上的涡激力展向相关性等试验结果。
钢箱梁悬索桥 涡激力 竖弯模态 展向相关性
华旭刚 陈政清 周帅 陈文
湖南大学风工程试验研究中心,湖南大学,湖南长沙
国内会议
成都
中文
1-2
2013-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）