發(fā)布時(shí)間：2018-01-17 18:10

  本文關(guān)鍵詞：快速預(yù)測(cè)大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的CFD-AM-CSD方法　出處：《土木工程學(xué)報(bào)》2014年07期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：提出一種基于CFD(computational fluid dynamics)計(jì)算和系統(tǒng)識(shí)別建立氣動(dòng)模型(aerodynamic model,簡(jiǎn)稱AM),基于氣動(dòng)模型仿真和CSD(computational structural dynamics)耦合計(jì)算,快速預(yù)測(cè)大跨度橋梁顫振臨界風(fēng)速的CFD-AM-CSD方法。該方法先將橋梁在風(fēng)作用下的流場(chǎng)處理成一個(gè)氣動(dòng)力系統(tǒng),通過實(shí)現(xiàn)一種基于廣譜激勵(lì)強(qiáng)迫橋梁斷面運(yùn)動(dòng)的CFD計(jì)算,并通過給定的橋梁運(yùn)動(dòng)位移和計(jì)算得到的氣動(dòng)力,基于系統(tǒng)識(shí)別獲得橋梁主梁的氣動(dòng)力模型。然后將大跨度橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和主梁氣動(dòng)力系統(tǒng)組成AM-CSD氣動(dòng)彈性耦合系統(tǒng),考察橋梁在初始位移激勵(lì)條件和不同的來流風(fēng)速下,耦合系統(tǒng)的位移和氣動(dòng)力響應(yīng)之時(shí)域和頻域特征,并最終預(yù)測(cè)大跨度橋梁的顫振臨界風(fēng)速。以主跨888m的虎門大橋?yàn)槔?給出大橋的顫振臨界風(fēng)速和顫振形態(tài),通過與風(fēng)洞試驗(yàn)的對(duì)比,驗(yàn)證方法的可行性和高效性。
[Abstract]:A pneumatic model based on CFD(computational fluid dynamic calculation and system identification is proposed. Aerodynamic model. Based on aerodynamic model simulation and CSD(computational structural dynamics coupling calculation. The CFD-AM-CSD method for fast prediction of flutter critical wind speed of long-span bridges is presented. The flow field of the bridge under the action of wind is first treated as an aerodynamic system. In this paper, the CFD calculation of forced bridge section motion based on broad spectrum excitation is realized, and the aerodynamic force is obtained by the given displacement of bridge motion and the calculation of aerodynamic force. The aerodynamic model of the bridge girder is obtained based on the system identification. Then the AM-CSD Aeroelastic coupling system is composed of the long-span bridge structure system and the main girder aerodynamic system. The time-domain and frequency-domain characteristics of the displacement and aerodynamic responses of the coupled system under the initial displacement excitation conditions and different incoming wind speeds are investigated. Finally, the flutter critical wind speed of the long-span bridge is predicted. Taking the Humen Bridge with a main span of 888m as an example, the flutter critical wind speed and flutter form of the bridge are given, and compared with the wind tunnel test. Verify the feasibility and efficiency of the method.
【作者單位】： 湖南大學(xué);同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51278191) 湖南省高校創(chuàng)新平臺(tái)開放基金(13K016)
【分類號(hào)】：U441.3
【正文快照】： 引言橋梁跨度的不斷增大使得其抗風(fēng)問題越來越突出,為避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的風(fēng)致振動(dòng),橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)是大跨度橋梁建設(shè)的重要內(nèi)容。顫振是橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的發(fā)散性振動(dòng),將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的災(zāi)難性破壞甚至倒塌,大跨度橋梁設(shè)計(jì)必須確保結(jié)構(gòu)的顫振臨界風(fēng)速高于顫振檢驗(yàn)風(fēng)速。傳統(tǒng)的橋梁

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 華旭剛,陳政清;橋梁風(fēng)致顫振臨界狀態(tài)的全域自動(dòng)搜索法[J];工程力學(xué);2002年02期

【共引文獻(xiàn)】

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1 華旭剛,陳政清,祝志文;橋梁風(fēng)致顫振分析以及在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2002年04期

2 華旭剛,陳政清;基于ANSYS二次開發(fā)的大跨度橋梁風(fēng)致顫振分析[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2002年10期

3 曾憲武,韓大建;大跨度橋梁多模態(tài)耦合顫振二分法全自動(dòng)搜索[J];土木工程學(xué)報(bào);2005年06期

4 唐冕;陳政清;;大跨徑自錨式懸索橋氣動(dòng)參數(shù)的敏感性分析[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

5 曾憲武,韓大建;考慮多模態(tài)氣動(dòng)耦合效應(yīng)橋梁顫振TMD控制參數(shù)分析[J];振動(dòng)與沖擊;2005年03期

6 華旭剛;陳政清;;基于ANSYS的橋梁全模態(tài)顫振頻域分析方法[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2007年05期

7 陳政清;歐陽克儉;牛華偉;華旭剛;;中央穩(wěn)定板提高桁架梁懸索橋顫振穩(wěn)定性的氣動(dòng)機(jī)理[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2009年06期

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1 張鳴祥;大跨度橋梁的風(fēng)致振動(dòng)分析與被動(dòng)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年

2 于向東;大跨橋梁顫振導(dǎo)數(shù)識(shí)別的強(qiáng)迫振動(dòng)法研究[D];中南大學(xué);2002年

3 胡建華;大跨度自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)體系及靜動(dòng)力性能研究[D];湖南大學(xué);2006年

4 曾憲武;大跨度橋梁多模態(tài)耦合顫抖振及其控制研究[D];華南理工大學(xué);2006年

5 胡曉倫;大跨度斜拉橋顫抖振響應(yīng)及靜風(fēng)穩(wěn)定性分析[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

6 唐冕;大跨度自錨式懸索橋的靜動(dòng)力性能研究與參數(shù)敏感性分析[D];中南大學(xué);2007年

7 羅延忠;橋梁結(jié)構(gòu)氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)識(shí)別的理論和試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2008年

8 牛華偉;氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)識(shí)別的三自由度強(qiáng)迫振動(dòng)法及顫振機(jī)理研究[D];湖南大學(xué);2008年

9 馬麟;考慮駕駛員行為的風(fēng)—汽車—橋梁系統(tǒng)空間耦合振動(dòng)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

10 李天飛;自錨式懸索橋動(dòng)力及靜風(fēng)響應(yīng)研究[D];大連理工大學(xué);2009年

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1 李朋主;大跨度橋梁顫振分析與研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2006年

2 高峰;偏心質(zhì)量法提高大跨度懸索橋架設(shè)階段顫振穩(wěn)定性的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

3 徐優(yōu);大跨度懸索橋施工過程顫振分析[D];西南交通大學(xué);2006年

4 黃坤;穩(wěn)定型懸索橋力學(xué)控制微分方程研究[D];昆明理工大學(xué);2007年

5 張著名;大跨度鋼桁架拱橋局部桿件穩(wěn)定問題研究[D];湖南大學(xué);2007年

6 張倩;橋梁主梁斷面顫振導(dǎo)數(shù)的數(shù)值模擬研究[D];西南交通大學(xué);2008年

7 喬云強(qiáng);大跨窄鋼桁架加勁梁懸索橋顫振穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

8 王召祥;基于CFD和系統(tǒng)辨識(shí)理論的大跨橋梁顫振導(dǎo)數(shù)識(shí)別研究[D];湖南大學(xué);2009年

9 白玉磊;FRP斜拉橋抗風(fēng)性能初探[D];大連理工大學(xué);2009年

10 李文濤;架設(shè)方法對(duì)大跨度懸索橋施工階段顫振穩(wěn)定性影響研究[D];西南交通大學(xué);2010年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 謝霽明 ,項(xiàng)海帆;橋梁三維顫振分析的狀態(tài)空間法[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào);1985年03期

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本文編號(hào)：1437368