本文關鍵詞：快速預測大跨度橋梁顫振臨界風速的CFD-AM-CSD方法　出處：《土木工程學報》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)計算和系統(tǒng)識別建立氣動模型(aerodynamic model,簡稱AM),基于氣動模型仿真和CSD(computational structural dynamics)耦合計算,快速預測大跨度橋梁顫振臨界風速的CFD-AM-CSD方法。該方法先將橋梁在風作用下的流場處理成一個氣動力系統(tǒng),通過實現(xiàn)一種基于廣譜激勵強迫橋梁斷面運動的CFD計算,并通過給定的橋梁運動位移和計算得到的氣動力,基于系統(tǒng)識別獲得橋梁主梁的氣動力模型。然后將大跨度橋梁結構系統(tǒng)和主梁氣動力系統(tǒng)組成AM-CSD氣動彈性耦合系統(tǒng),考察橋梁在初始位移激勵條件和不同的來流風速下,耦合系統(tǒng)的位移和氣動力響應之時域和頻域特征,并最終預測大跨度橋梁的顫振臨界風速。以主跨888m的虎門大橋為例,給出大橋的顫振臨界風速和顫振形態(tài),通過與風洞試驗的對比,驗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;同濟大學土木工程防災國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(51278191) 湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金(13K016)
【分類號】：U441.3
【正文快照】： 引言橋梁跨度的不斷增大使得其抗風問題越來越突出,為避免橋梁結構出現(xiàn)明顯的風致振動,橋梁抗風設計是大跨度橋梁建設的重要內容。顫振是橋梁結構出現(xiàn)的發(fā)散性振動,將導致橋梁結構的災難性破壞甚至倒塌,大跨度橋梁設計必須確保結構的顫振臨界風速高于顫振檢驗風速。傳統(tǒng)的橋梁

【參考文獻】

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

【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：1437368