大跨橋梁是典型的風致敏感結構,風振控制對于保障橋梁結構安全至關重要。通常,橋梁風振控制包括機械控制和流動控制,后者是近年來學者和專家們研究的熱點問題。常規(guī)的風振流動控制措施都是基于二維框架內的控制手段,與其相比基于鈍體繞流三維不穩(wěn)定的展向擾動控制方法更為簡單經濟,且控制效率更高。因此,本文旨在將三維展向擾動控制方法引入到大跨橋梁風致振動控制中,采用理論分析、風洞試驗以及數值模擬等手段系統(tǒng)地研究了大跨橋梁單箱梁風致振動的三維展向擾動控制方法,具體研究工作如下:(1)系統(tǒng)地總結了鈍體繞流場三維展向擾動流動控制機理并針對控制方式進行了分類,定義了展向擾動控制參數。以典型鈍體方柱和典型單箱梁為例,采用CFD數值模擬方法比較了二者的流動控制效率,進而驗證了三維展向擾動控制效率具有遠高于傳統(tǒng)二維流動控制效率的特點。(2)基于Floquet周期穩(wěn)定性和動模態(tài)分解(DMD)提出了不受雷諾數限制的鈍體繞流三維穩(wěn)定性(周期穩(wěn)定性)分析方法,用以獲得優(yōu)勢模態(tài)和最優(yōu)展向控制間距,并以典型鈍體方柱為例驗證了該方法的有效性。采用基于N-S方程的線性周期穩(wěn)定性方法以及隨動坐標系方法(MRF)研究了振蕩振幅對于典型鈍...

【文章頁數】：176 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1H型斷面箱梁周圍流場圖，B/H=5.0，Re=1200[16]

1-1H型斷面箱梁周圍流場圖，B/H=5.0，Re=1FlowfieldofaH-shapeboxgirder,B/H=5.0,Re=

圖1-2不同寬高比下矩形柱的渦結構示意圖

圖1-2不同寬高比下矩形柱的渦結構示意圖[19]Fig.1-2VorticalstructuresofrectangularcylinderswithdifferentaspectratioNaudascher和Wang[18],[20]還指出旋渦的類....

圖1-3傳統(tǒng)氣動被動控制措施[5]

b)渦振控制措施b)countermeasuresofVIVc)顫振控制措施c)countermeasuresofflutter圖1-3傳統(tǒng)氣動被動控制措施[5]Fig.1-3Conventionalpassivemethodsofaerodyna....

圖1-5展向分布吸氣與基點吹氣示意圖

a)展向分布吸氣a)spanwise-suctioncontrolb)基點吹氣b)basebleedingcontrol圖1-5展向分布吸氣與基點吹氣示意圖[58]Fig.1-5Schematicofspanwise-suctioncontrolan....

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