特大桥梁颤振和抖振精细化理论

2010年度国家自然科学奖二等奖。 2100433B

主要完成人：

葛耀君（同济大学），

朱乐东（同济大学），

项海帆（同济大学）

出版说明

前言

第1章 绪论

1.1 大跨度桥梁的发展

1.2 桥梁颤抖振研究概况

1.2.1 颤 振

1.2.2 抖振

1.2.3 时域颤抖振

1.3 本书研究的内容

第2章 桥梁断面颤振导数的识别

2.1 颤振导数识别的修正最小二乘方法

2.1.1 分析模型

2.1.2 颤振导数识别方法

2.1.3 确定复频率初始值

2.2 高风速时颤振导数的非耦合识别方法2100433B

本书回顾了桥梁风工程中颤振和抖振的研究概况，提出了桥梁断面颤振导数识别的修正最小二乘方法等，建立了用于分析桥梁结构气动耦合颤振问题统一的多模态和全阶方法，并证实了其可靠性和有效性，发展了用于大跨度桥梁耦合抖振响应分析的有限元CQC方法，并总结了理论与方法以及实际应用方面的研究成果，对今后进一步的研究与发展提出了合理的建议。

本书是一本桥梁风工程领域的研究专著，可供桥梁工程教学与科研人员，以及桥梁抗风设计和建造工程师们参考使用。

本书的研究工作由国家自然科学基金重大项目资助（编号59895410）。

桥梁断面抖振力理论模型的关键参数是气动导纳和抖振力跨向相关特性，但目前桥梁抖振分析中所用的气动导纳和抖振力跨向相关性存在明显缺陷，导致大跨桥梁抖振分析的结果与实际情况严重偏离，已经成为大跨桥梁风振分析研究方向上的一个瓶颈，亟待突破。.本课题首先从理论上研究钝体断面气固耦合的相互作用机理，建立钝体断面气动导纳和跨向相关函数的数学模型；研究精确的桥梁断面气动导纳和抖振力跨向相关函数的参数识别方法；研制能够产生大紊流积分尺度的紊流主动模拟装置；在此基础上，研究风速参数特别是紊流积分尺度对不同桥梁断面气动导纳和抖振力跨向相关特性的影响规律，建立考虑紊流积分尺度和桥梁断面特征尺寸的桥梁断面气动导纳和抖振力跨向相关函数的理论公式；修正传统上桥梁抖振分析以Sears函数作为气动导纳和以风速相关代替抖振力相关的明显缺陷，完善大跨桥梁抖振分析理论。