斜风作用下大跨度桥梁随机抖振机理及分析方法研究中文摘要

首先运用随机振动理论、准定常理论和气动片条理论建立和完善斜风作用下考虑静风荷载所致结构大位移影响的大跨度桥梁全耦合随机抖振分析频域和时域方法，开发出相应的计算机程序。然后，采用节段模型风洞试验和CFD数值分析相结合的方法，对一大跨度桥梁在斜风作用下主梁、桥塔等构件断面的气动参数的进行设别。最后，通过大跨度桥梁随机抖振响应分析和全桥气弹模型风洞试验对其在斜风作用下的随机抖振机理进行研究，并对所建立的

首先，通过节段模型风洞试验识别典型桥梁断面的气动导纳等参数，并测量脉动风和抖振力沿跨向的空间相关性。其次，基于桥梁断面气动导纳和抖振力空间相关性等参数的风洞试验识别结果，发展能考虑实测抖振力空间相关性的大跨度桥梁耦合抖振响应分析方法，开发出相应的计算机程序。然后，应用桥梁抖振响应分析方法和全桥气弹模型风洞试验对大跨度桥梁的抖振机理进行研究，并验证耦合抖振理论分析方法的可靠性和适用性。通过与传统抖振 2100433B

超大跨度桥梁主要指跨度超过2000m的悬索桥和跨度超过1000m的斜拉桥。许多在一般大跨度桥梁抗风设计中可以粗略处理的问题在超大跨度桥梁抗风设计中却可能成为设计控制条件而必须仔细加以研究。日本、丹麦、意大利等国率先开展了抗风研究理论与方法的精细化进程。气动导纳函数是桥梁断面气动参数中最难测定的一个参数，它的准确性直接关系到抖振响应估计的准确性。意大利学者的单一频率测定抖振力的方法与复气动导纳的概念，在抖振力研究的精细化方向上前进了一大步，但有两个不足之处：第一是只能生成与气动方向垂直的竖向脉动分量，因而只能测定与竖向脉动分量相关的3个气动导纳。第二是主动格栅驱动系统只能提供近似的正弦波。本申请项目将在意大利学者研究基础上进一步深入研究，开发出更为完善的一套单一频率测定复气动导纳的方法，实现6个气动导纳的同时测定；深入研究雷诺数影响，不同频率分量之间的耦合效应，抖振力与自激力的耦合与分离等等 2100433B