基于片条测力试验的扁平箱梁三维气动导纳研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjj_2323
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
抖振是大跨度桥梁非常重要且无法避免的一种风致振动,有时会成为沿海等热带气旋盛行地区大跨度桥梁建设的控制因素,因此,目前风工程界对大跨度桥梁抖振分析精度的要求越来越高。两波数三维气动导纳可以描述紊流的三维效应对抖振力非定常特性的影响以及抖振力的空间相关性,因此研究两波数三维气动导纳对于大跨度桥梁的抖振响应精细化分析具有重要意义。但目前两波数三维气动导纳的识别一般是基于测压法获得,得到的断面抖振力实际为断面风压积分得到,且无法直接获得成桥状态下的抖振力空间相关性,有一定的局限性。因此,本文采用多片条同步测力法,通过风洞试验技术直接获得抖振力时程数据,再基于两波数三维气动导纳理论成功识别扁平箱梁断面两波数三维气动导纳。本文的主要工作和成果如下:(1)在风洞中模拟5%和10%两种格栅紊流场,对紊流场中脉动风的平均风速、紊流度、紊流积分尺度等特性进行了分析,验证格栅紊流场是满足各向均匀的。采用多测点同步测量风速时程得到了脉动风速沿着风洞横向的相关性,并推导了紊流场中顺风向和竖向脉动风速的三维表达式,识别了传统的两波数脉动风速功率谱密度函数。(2)开展节段模型多片条同步测力测风试验,直接获得扁平箱梁断面的抖振力时程数据以及抖振力沿跨向的相关性,并对比脉动风速的相关性,结果表明抖振力的跨向相关性优于脉动风的跨向相关性。采用传统的两波数相干函数模型拟合风洞试验值,识别了真实的扁平箱梁断面两波数抖振力功率谱密度函数。(3)应用盲源分离法和小波包变换信号修正技术成功消除模型自振频率较低带来的气动力信号畸变,并研究了气动力荷载信号、等效导纳、最小二乘法识别的导纳以及抖振力相关性修正前后的对比,成功得到修正后的时程数据。(4)推导了翼型断面的两波数三维气动导纳识别方法并扩展到扁平箱梁断面。基于节段模型多片条同步测力测风风洞试验成功识别了施工和成桥状态下扁平箱梁断面的两波数三维气动导纳。
其他文献
超高层建筑在受到水平动力荷载尤其是风荷载作用时其动力响应会变的较大,极有可能产生结构安全性和舒适性等问题。通过设置附加装置来减小结构风振响应以及满足舒适性的要求是常用的设计方法。传统的调谐质量阻尼器TMD往往会出现设备质量过重以及鲁棒性差等问题,而惯容阻尼器能克服TMD以上缺点,本文在现有研究的基础上考虑了风速风向的随机性对惯容阻尼器控制超高层建筑结构风致响应进行了可靠性分析,主要的研究内容以及结
学位
由纳米填料和聚合物基组成的复合材料在工程上具有广阔的应用前景。这些纳米复合材料具有良好的多功能性,包括力学、压电和导电性能。纳米复合材料的力学、电学和压电性能对界面性质十分敏感。另外,由于纳米复合材料研究的空间和时间尺度可能超过9个数量级,宜结合多尺度方法来对纳米复合材料的性能进行分析。本课题采用分子动力学模拟探索以纳米复合材料界面为主的微观必要信息,随后将这些微观信息耦合进有限元模型,旨在通过多
学位
大脑是一个具有多尺度特征的网络,其包含了从单个神经元和突触到脑区和大规模纤维束多个空间尺度。先进的电活动记录与影像学技术使我们能够在不同尺度构建脑网络,并研究它们的拓扑结构和动力学行为等。已经有很多研究对不同尺度的网络结构异质性进行了深入的研究,据此构建的个性化脑网络模型在脑功能或者脑疾病方面有很多应用。在大部分研究中,脑网络的节点都具有相同的动力学参数。但是,越来越多的证据表明,节点的异质性广泛
学位
近年来,由于染料与纺织行业的迅速发展,继而产生了大量难以处理的印染废水,尤其是偶氮染料废水。由于偶氮染料的致癌性与致畸性,研究者对偶氮染料废水的处理展开了研究。目前以生物炭为载体对偶氮染料废水处理的研究较少,生物炭与微生物对偶氮染料的去除效果以及相互作用机制尚不明确,生物炭载体上所生长的微生物对偶氮染料降解的影响以及生物炭上富集的微生物的特性尚待进一步研究。针对上述问题,本研究采用以杏仁壳生物炭为
学位
为研究自锚式悬索桥钢箱梁在日照温度作用下的温度场分布规律及变化,以及温度场对正交异性钢桥面板构造细节应力和变化的影响。本文通过有限元方法,基于实测温度场,开展了自锚式悬索桥钢箱梁主梁的温度效应分析,获得了钢箱梁主梁温度场,计算了钢箱梁变形和热应力,并探究温度效应与钢箱梁横隔板弧形切口裂纹开展的关系。本文主要内容和结论如下:在夏季典型高温天气下对自锚式悬索桥钢箱梁外周和横隔板的温度进行实测,分析钢箱
学位
传感器作为智能设备对环境信号感知的来源,在智能产品和信号感知领域扮演着极其重要的角色,其中磁场传感器主要对环境磁场进行感知,可用在磁存储数据读取、姿态感知等应用场景。目前常见的磁传感器受到体积功耗、应用环境、测试范围、制备成本等诸多因素限制。本文基于磁阻抗效应从物理原理、材料特性、噪声优化、电路实现等多方面研究实现了小型化、低成本、高精度的磁阻抗传感器。在研究过程中,首先研究了磁阻抗效应原理,从原
学位
引力波探测为人类观测宇宙,探索物理世界相互作用的基础规律开启了全新的窗口和手段。空间引力波探测任务,探测低频引力波的同时,也将人类空间精密测量技术推至极限,其核心测量系统为超高精度星间激光外差干涉测距系统,通过精密测量入射引力波引起的星载超高精度惯性基准之间微弱相对运动信号,实现引力波信号的探测和对应波源参数的反演。然而,由于激光频率不稳定性噪声的影响,其测量精度与任务预期灵敏度指标存在6~8量级
学位
轴子星,也称之为轴子玻色星,是由轴子这种自旋为0的玻色子构成的星体。玻色星的概念来源于J.A.Wheeler探索经典电磁场与爱因斯坦引力场耦合的尝试。在这个理论中,将局域稳定的解称为"Geons",然而这样的解是不稳定的。后来,D.J.Kaup和R.Ruffini分别探索了带质量复标量场与引力场的耦合,并提出这样的局域解作为星体的可能,也就是玻色星。玻色星是Einstein-Klein-Gordo
学位
随着能源市场的不断扩大,管道输送系统也不断结构化及规范化;管道尤其长输管道,运载的多是对城市、工业发展十分重要的能源原料,且其服役环境复杂,一旦发生破坏失效,造成的后果通常代价巨大,难以善后。而管道监测系统作为管道日常维护和失效预警的保护机制,其发展研究显得尤为必要。管道失效的原因通常包括第三方外力破坏、腐蚀、泄漏等,其中腐蚀引起的失效占有很大的比例。为了实现对管道腐蚀的实时监测,预防管道突然失效
学位
随着交通强国的推进,在我国东南沿海地区,大批跨海、深水、长大桥梁正在规划或者建设,而我国东南沿海地区处于环太平洋地震多发地带,在这些地区建设跨海桥梁,亟需对高烈度地震区桥梁桩基-土-水-结构动力相互作用问题开展更加深入的研究。本文以一座在建钢箱梁斜拉桥(80m+180m+80m)为研究对象,用附加质量法模拟墩水耦合下的动水作用,用“m”法模拟桩土效应,运用ANSYS软件建立墩底固结、桩-土-结构和
学位