大跨度拱桥H型吊杆驰振性能研究

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拱桥的H型吊杆属于典型钝体截面,因其长细比大,钢构件阻尼小等因素影响,导致H型构件易发生风致振动,甚至可能发生驰振失稳,导致吊杆破坏。因此,控制H型吊杆的风致振动成为拱桥吊杆设计的重要任务。本文以福建闽江大桥为对象,研究了H型截面吊杆的驰振性能。本文主要包括一下几个方面的工作:1.借助于计算流体力学软件Fluent,采用二维和三维计算方法得到了H型吊杆的三分力系数,并与实验结果进行比较,验证了CFD方法在计算H型吊杆三分力系数上的可靠性。2.根据H型吊杆的三分力系数,得到H型吊杆的驰振系数,从而采用数值方法推导了H型吊杆的驰振临界风速以及扭转驰振风速,并与实验结果进行比较。3.推导了H型吊杆驰振振幅响应的计算方法,并利用具体例子讨论了该计算方法的可行性,并比较了采用低阶模型和采用高阶模型计算结果的区别。分析表明,采用本文方法得到的计算结果与H型吊杆节段模型风洞试验结果吻合得较好.该方法具有较好的精度,可以应用于工程实际。
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