斜拉桥拉索风雨激振的机制和分析方法研究

大跨斜拉桥拉索的风雨激振是当前严重的工程问题，在理论上亦有很大难度。本研究首先在模拟降雨和人工模拟水线条件下对拉索模型进行测力和测振的风洞实验，细致观测拉索风雨激振的条件、气动力和振动特性以及影响参数，进一步明确其机制。然后，基于国内外已有成果和上述风洞实验结果，建立更合理的理论分析方法。最后，将成果用于实际桥梁工程。

斜拉桥拉索的风雨激振现象严重地影响斜拉桥的安全。由于涉及到气、液、固三相之间的相互耦合，问题非常复杂，其机理至今仍未有定论。本项目拟深入地研究拉索表面和水线之间的相互作用力，这是正确地建立水线运动微分方程的前提。然后，对粘贴固定人工水线的三维拉索进行各种工况下的表面测压风洞试验，通过周向积分得到拉索和水线的平均气动力系数。在均匀流场中，推导拉索(包括节段拉索和三维连续拉索)和水线的运动微分方程，分别建立节段拉索和三维连续拉索的风雨激振理论分析模型，采用数值方法求解得到拉索和水线的运动规律，进而研究均匀流场中斜拉索风雨激振的机理。最后，在紊流风场中，建立节段拉索和三维连续拉索的风雨激振理论分析模型，研究紊流对风雨激振的影响。综合均匀风场和紊流风场的研究结果，提出一种合理的斜拉索风雨激振的机理解释。 2100433B

激振力（exciting force）是指由回转的不平衡质量作为振动系统的振动源产生的周期性简谐振动称为激振力。此不平衡质量为振动偏振子。根据这一原理设计了滑台式振动成型机振动台。

使振动体产生振动的力。其方向或作往复变化，如液压振动，或作360°方向变化，如偏心块旋转振动。液压振动的激振力决定于液压缸内活塞推力，与活塞面积和液体压力有关；单轴偏心块的激振力等于偏心块旋转时所产生的离心力，与偏心块质量、偏心距和转速有关；双轴式偏心块的激振力等于两偏心块离心力的向量和，若两偏心块的初始相位对称、转速相等、转向相反，则离心力时而叠加，时而抵消，形成往复定向振动。