發(fā)布時間：2022-12-08 00:51

　　一直以來,橋塔馳振的研究主要沿用從覆冰導(dǎo)線的橫風(fēng)向舞動現(xiàn)象中歸納總結(jié)的準定常理論,并且馳振穩(wěn)定性驗算也多局限于線性氣動力作用下的初始失穩(wěn)判別。這種處理方式雖然得到了推廣應(yīng)用,但其對馳振力的考慮忽略了實際繞流非定常效應(yīng)的影響。近來,有學(xué)者抱著對準定常理論存疑的態(tài)度,通過風(fēng)洞試驗發(fā)現(xiàn),準定常理論對于馳振穩(wěn)定性的估算往往偏于不利,并且試驗所得響應(yīng)也更多地表現(xiàn)為“軟”馳振的形式。本文在總結(jié)馳振研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以工程上常見的典型橋塔斷面為研究對象,通過數(shù)值模擬方法對其非定常與非線性馳振力進行了分析與討論。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）論述了基于線性氣動力模型的準定常馳振理論與非定常馳振分析方法。通過Taylor多項式展開建立了一種基于非定常分析方法的非線性馳振力模型,并給出了相應(yīng)的參數(shù)識別方法。針對所建立的非線性馳振力模型,提出并推導(dǎo)了馳振響應(yīng)求解方法,并通過算例優(yōu)化了求解參數(shù)。（2）針對幾類典型的橋塔斷面形式,通過FLUENT分別計算了其靜止與振動狀態(tài)下的氣動力,并基于線性馳振力模型獲得了相應(yīng)的準定常與非定常線性馳振力系數(shù)。對比兩者發(fā)現(xiàn):無量綱風(fēng)速較小時,準定常馳振力系數(shù)遠小于非定常馳振力系數(shù)... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 橋梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)效應(yīng)
    1.3 馳振研究的歷史、現(xiàn)狀
        1.3.1 準定常馳振理論的形成與發(fā)展
        1.3.2 馳振非定常效應(yīng)研究概況
    1.4 關(guān)于“軟”馳振現(xiàn)象的探討
    1.5 本文主要內(nèi)容
第二章 CFD數(shù)值計算原理
    2.1 CFD簡介
    2.2 流體力學(xué)控制方程
        2.2.1 質(zhì)量守恒方程
        2.2.2 動量守恒方程
    2.3 湍流模擬
        2.3.1 湍流控制方程
        2.3.2 直接數(shù)值模擬
        2.3.3 雷諾平均法
        2.3.4 大渦模擬
    2.4 動網(wǎng)格技術(shù)
    2.5 基于Fluent的數(shù)值計算步驟
    2.6 本章小結(jié)
第三章 典型橋塔斷面馳振力非定常特性
    3.1 引言
    3.2 線性氣動力與馳振穩(wěn)定性
        3.2.1 準定常馳振力與登哈托判據(jù)
        3.2.2 非定常馳振力描述方法
    3.3 準定常馳振力系數(shù)的數(shù)值計算
        3.3.1 矩形斷面準定常馳振力系數(shù)
        3.3.2 串列方形斷面準定常馳振力系數(shù)
    3.4 非定常馳振力系數(shù)的強迫振動法識別
        3.4.1 矩形斷面非定常馳振力系數(shù)
        3.4.2 串列方形斷面非定常馳振力系數(shù)
    3.5 馳振力非定常特性的繞流機理分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 方形斷面非線性馳振力及馳振響應(yīng)
    4.1 橫風(fēng)向氣動力的頻譜特征
    4.2 非線性馳振力模型及參數(shù)識別
        4.2.1 非線性馳振力模型
        4.2.2 馳振力模型參數(shù)識別
    4.3 非線性馳振響應(yīng)求解方法
        4.3.1 平均法
        4.3.2 Newmark法
        4.3.3 Newmark修正參數(shù)與時間步長的選取
    4.4 方形斷面非線性馳振力參數(shù)及馳振響應(yīng)分析
        4.4.1 非線性馳振力參數(shù)
        4.4.2 非線性馳振響應(yīng)分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]意大利墨西拿海峽大橋設(shè)計概述[J]. 彭德運,王立新.  鐵道建筑技術(shù). 2003(02)
[2]日本明石海峽大橋[J]. 張勝.  交通與運輸. 2000(02)

博士論文
[1]動網(wǎng)格技術(shù)及其在氣動彈性數(shù)值模擬中的應(yīng)用研究[D]. 丁力.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]柔性橋梁渦振幅值與軟馳振曲線預(yù)測方法研究[D]. 周帥.湖南大學(xué) 2013
[3]海洋立管渦致耦合振動CFD數(shù)值模擬研究[D]. 趙婧.中國海洋大學(xué) 2012
[4]大跨徑懸索橋施工期暫態(tài)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能及控制[D]. 李勝利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]大跨橋梁顫振導(dǎo)數(shù)識別的強迫振動法研究[D]. 于向東.中南大學(xué) 2002

碩士論文
[1]橋塔自立狀態(tài)風(fēng)致振動試驗研究及TLD控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 閆冰.長安大學(xué) 2017
[2]橋梁斷面顫振導(dǎo)數(shù)識別方法研究及MATLAB實現(xiàn)[D]. 張斐.長安大學(xué) 2016
[3]方形截面橋塔的馳振機理及氣動制振措施研究[D]. 丁靜.西南交通大學(xué) 2015
[4]橋梁風(fēng)致振動中的混沌現(xiàn)象[D]. 王新.長安大學(xué) 2015
[5]超高橋塔風(fēng)致振動及TMD振動控制研究[D]. 王士剛.西南交通大學(xué) 2014
[6]橋梁結(jié)構(gòu)的馳振現(xiàn)象及其控制[D]. 郝浩.長安大學(xué) 2010



本文編號：3713206