大跨度桁架梁懸索橋顫振性能及氣動(dòng)控制措施研究.pdf

1、被動(dòng)的氣動(dòng)控制措施在世界范圍大跨度橋梁建設(shè)中有廣泛的應(yīng)用，是一種有效的最為經(jīng)濟(jì)的顫振控制措施。本文以壩陵河大橋?yàn)楣こ瘫尘?，通過節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究幾種典型氣動(dòng)控制措施對大跨度桁架梁懸索橋顫振性能的影響，主要內(nèi)容及結(jié)果如下： 1)研究了不同的橋面中央開槽寬度對桁架梁顫振穩(wěn)定性的影響。利用試驗(yàn)所得到的顫振臨界風(fēng)速與開槽寬度的關(guān)系，建立了中央開槽的桁架梁顫振臨界風(fēng)速簡化計(jì)算公式。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)牟蹖捒墒硅旒芰旱淖畹皖澱衽R界風(fēng)速相對沒有

2、開槽時(shí)提高約24h％。 2)研究了在不同橋面槽寬的桁架梁斷面設(shè)置上、下兩種中央穩(wěn)定板對桁架梁顫振穩(wěn)定性的影響。利用試驗(yàn)所得到的各模型顫振臨界風(fēng)速與穩(wěn)定板高度、開槽寬度的關(guān)系，擬合帶中央穩(wěn)定板的開槽桁架梁斷面顫振臨界風(fēng)速簡化計(jì)算公式。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)取最大槽寬時(shí)，與上、下兩種穩(wěn)定板的組合都能達(dá)到最佳效果，并且上穩(wěn)定板的控制效果比下穩(wěn)定板的好。 3)研究了氣動(dòng)翼板的層數(shù)和位置變化對桁架梁顫振穩(wěn)定性的影響。根據(jù)Scanlan的顫振

3、分析理論，對設(shè)置氣動(dòng)翼板的桁架梁斷面進(jìn)行顫振分析。研究發(fā)現(xiàn)，單層翼板能使開槽的桁架梁模型的最低顫振臨界風(fēng)速提高15％。雙層翼板對提高0度風(fēng)攻角下的顫振臨界風(fēng)速的效果比較明顯，而對改善+3和-3度風(fēng)攻角下的顫振性能的效果不是很明顯。 4)研究了桁架梁斷面的顫振臨界風(fēng)速隨風(fēng)偏角的變化規(guī)律，以及氣動(dòng)控制措施的效果隨風(fēng)偏角的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：開槽和封槽以及設(shè)置穩(wěn)定板的桁架梁懸索橋一般都會在+3度風(fēng)攻角和5度風(fēng)偏角附近出現(xiàn)最低顫振臨界風(fēng)