隨著懸索橋跨徑的不斷增大,吊索長度越來越長。懸索橋吊索頻率低、阻尼小、質(zhì)量輕,極易在風荷載、車輛荷載等作用下發(fā)生大幅振動,這將縮短吊索的疲勞壽命,從而對整座橋梁的安全性及耐久性產(chǎn)生影響。已有的資料顯示,國內(nèi)外多座懸索橋上發(fā)生吊索的大幅風致振動現(xiàn)象,包括丹麥大海帶東橋、日本明石海峽大橋以及我國西堠門大橋,且各橋的有效抑振措施不同,這說明引發(fā)懸索橋吊索大幅振動的起振機理有多種。本文通過風洞試驗和理論分析的方法,針對懸索橋吊索索股之間的尾流致振機理進行研究。全文主要工作如下:（1）制作了雙索股表面光滑剛性節(jié)段模型（模擬平行鋼絲吊索）,進行了多工況的懸索橋吊索二維節(jié)段模型測振風洞試驗。得到了下游索股發(fā)生尾流致振的空間范圍。在此基礎(chǔ)上,測量了下游索股的運動響應(yīng)規(guī)律,研究了來流風速、阻尼比等對下游索股風致振動的影響規(guī)律。結(jié)果表明:在X≤5.25、Y≤1.5的空間范圍內(nèi),下游索股會發(fā)生大幅振動,其振動形式包括兩種類型:單自由度直線運動和雙自由度橢圓運動,其穩(wěn)定運動頻率分別稍大于和小于結(jié)構(gòu)固有頻率。風速大小對下游索股的運動規(guī)律有明顯影響;阻尼比增大可增加起振風速,但對振幅的影響較小。（2）制作了雙索股... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
        1.1.1 懸索橋的發(fā)展歷史
        1.1.2 吊索風致振動的危害
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙圓柱繞流
        1.2.2 輸電導(dǎo)線的風致振動研究
        1.2.3 懸索橋吊索的風致振動研究
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 平行鋼絲吊索節(jié)段模型測振風洞試驗
    2.1 引言
    2.2 測振風洞試驗概況
    2.3 試驗結(jié)果與分析
        2.3.1 下游圓柱的運動振幅
        2.3.2 下游圓柱的運動軌跡
        2.3.3 運動時程與頻率
    2.4 尾流致振參數(shù)研究
        2.4.1 風速的影響
        2.4.2 結(jié)構(gòu)阻尼比的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鋼絲繩吊索節(jié)段模型測振風洞試驗研究
    3.1 引言
    3.2 風洞試驗概況
    3.3 試驗結(jié)果與分析
        3.3.1 下游索股的運動振幅
        3.3.2 下游索股的運動軌跡
        3.3.3 下游索股的運動時程和頻率
    3.4 尾流致振參數(shù)研究
        3.4.1 風速的影響
        3.4.2 結(jié)構(gòu)阻尼比的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 懸索橋吊索尾流致振理論分析
    4.1 引言
    4.2 下游索股測力風洞試驗結(jié)果
    4.3 尾流致振的響應(yīng)分析
        4.3.1 運動微分方程的建立
        4.3.2 尾流致振響應(yīng)數(shù)值計算
    4.4 尾流致振機理研究
        4.4.1 不同空間位置的氣動剛度力及氣動阻尼力
        4.4.2 不同空間位置的氣動力做功分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄A (攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]兩類懸索橋吊索氣動穩(wěn)定性比較研究[J]. 鄧羊晨,李壽英,嚴杰韜,陳政清.  土木工程學報. 2019(01)
[2]懸索橋吊索非定常氣動自激力試驗[J]. 李壽英,嚴杰韜,肖春云,陳政清.  中國公路學報. 2017(11)
[3]抗風纜對人行懸索橋動力特性和靜風穩(wěn)定性的影響[J]. 吳長青,張志田,吳肖波.  橋梁建設(shè). 2017(03)
[4]雙分裂導(dǎo)線尾流誘發(fā)振蕩數(shù)值模擬研究[J]. 何小寶,嚴波,伍川,張博,楊曉輝.  振動與沖擊. 2017(04)
[5]大跨度纜索承重橋并列索尾流激振研究[J]. 杜曉慶,蔣本建,代欽,王國硯,孫雅慧.  振動工程學報. 2016(05)
[6]懸索橋雙吊索尾流弛振的失穩(wěn)區(qū)間研究[J]. 肖春云,李壽英,陳政清.  中國公路學報. 2016(09)
[7]懸索橋吊桿風致內(nèi)共振及減振措施初探[J]. 張志田,吳肖波,葛耀君,陳政清.  湖南大學學報(自然科學版). 2016(01)
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博士論文
[1]大跨度柔性橋梁雙索股尾流馳振機理研究[D]. 肖春云.湖南大學 2016
[2]大跨度橋梁柔細構(gòu)件風（雨）作用及其振動控制研究[D]. 雷旭.湖南大學 2016
[3]拉索損傷對斜拉橋結(jié)構(gòu)性能影響的研究[D]. 趙翔.東南大學 2005

碩士論文
[1]懸索橋吊索尾流致振非線性氣動力試驗研究[D]. 嚴杰韜.湖南大學 2017
[2]大跨懸索橋橋塔尾流場影響區(qū)內(nèi)吊索大幅風致振動的數(shù)值模擬[D]. 荊芃芃.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]懸索橋纜索系統(tǒng)風致內(nèi)共振研究[D]. 吳肖波.湖南大學 2015
[4]斜拉橋并列超長拉索尾流馳振理論分析與風洞試驗研究[D]. 胡騰飛.湖南大學 2015
[5]采用氣動措施斜拉索表面壓力分布試驗研究[D]. 宮賽.長安大學 2012



本文編號：3171808