矩形和流線型箱梁斷面抖振力特性研究.pdf

1、本文借鑒經(jīng)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(dòng)導(dǎo)納函數(shù)的風(fēng)洞試驗(yàn)直接識(shí)別方法。針對(duì)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(fēng)洞試驗(yàn)深入研究了抖振力形成機(jī)理及能量傳遞模式，并提出了抖振力相干函數(shù)數(shù)學(xué)模型。并據(jù)此建立了適用于工程實(shí)際的三維實(shí)用抖振力模型，為精確分析大跨度橋梁抖振響應(yīng)提供重要依據(jù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn):
　　1.介紹了各向同性紊流張量分析理論以及薄機(jī)翼抖振力和三維傳遞函數(shù)（氣動(dòng)導(dǎo)

2、納函數(shù)）的分析方法，總結(jié)了橋梁風(fēng)工程中常用的抖振力和氣動(dòng)導(dǎo)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(jīng)典的翼型抖振力三維分析方法，通過對(duì)抖振力互譜進(jìn)行二維Fourier變換，提出了兩波數(shù)抖振力譜及氣動(dòng)導(dǎo)納的通用識(shí)別方法。而且該方法可以通過現(xiàn)有風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)直接識(shí)別。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)了薄機(jī)翼三維實(shí)用抖振力模型，提出了具有嚴(yán)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(guān)性必定會(huì)高于脈動(dòng)風(fēng)速的相關(guān)性，

3、并將該模型擴(kuò)展以使其能夠應(yīng)用于具有任意斷面的線狀細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。
　　3.通過一系列節(jié)段模型測(cè)壓試驗(yàn)，詳細(xì)研究了矩形斷面抖振力三維分布特性，流固相互作用機(jī)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(duì)于抖振力空間相關(guān)性的影響，提出了矩形斷面抖振力相干函數(shù)數(shù)學(xué)模型。
　　4.針對(duì)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(cè)壓試驗(yàn)，提出了流線型箱梁抖振力相干函數(shù)數(shù)學(xué)模型。并完善了線狀細(xì)長(zhǎng)鈍體結(jié)構(gòu)三維實(shí)用