超大跨度悬索桥颤振控制措施及其机理研究

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1、申请同济大学工学硕士学位论文Y785G80超大跨度悬索桥颤振控制措施及其机理研究(国家自然科学基金项目资助编号：50278069)培养单位：土木工程学院一级学科：土木工程二级学科：桥梁与隧道工程研究生：邹小洁指导教师：葛耀君教授副指导教师：杨泳昕博士二00五年三月摘要超大跨度悬索桥采用附加中央稳定板和中央开槽是两种既方便又有效的颤振控制措施。本文采用节段模型风洞试验、二维颤振分析和CFD数值模拟相结合的方法进行了下列几方面的研究工作：1)闭口钢箱梁断面颤振稳定性能研究。从理想薄平板的颤振简化分析方法出发，利用已经建成的闭口钢箱梁大跨

2、度悬索桥的相关资料，通过回归拟合对颤振临界风速的简化计算公式——陷n如，Put公式和Selberg公式做必要的修正，建立了闭口钢箱梁悬索桥颤振临界风速简化计算公式。2)中央稳定板的颤振控制作用研究。研究了不同形式和高度的中央稳定板对闭口钢箱粱颤振驱动机理和颤振形态的影响，对中央稳定板的颤振控制机理从微观的角度进行了分析，利用试验所得到的颤振临界风速与稳定板高度的关系，对闭口钢箱粱颤振临界风速简化计算公式进行修正，建立了带中央稳定板的钢箱梁颤振临界风速简化计算公式。3)中央歼槽的颤振控卷4作用研究。研究了宽度不同的中央开槽对闭口钢箱梁

3、颤振驱动机理和颤振形态的影响，对中央开槽的颤振控制机理从微观的角度进行了分析。利用试验所得到的颤振临界风速与开槽宽度的关系，对闭口钢箱梁颤振临界风速简化计算公式进行修_iF，建立了中央开槽的钢箱梁颤振临界风速简化计算公式。4)稳定板和开槽组合的颤振控制作用研究。研究了不同形式和高度中央稳定板对不同槽宽断面的颤振驱动机理和颤振形惫的影响，对颤振控制机理从微观的角度进行了分析，利用试验所得到的颤振临界风速与开槽宽度、稳定板高度的关系，建立了带中央稳定板的丌槽断面颤振临界风速简化计算公式。关键词：悬索桥、颇振控制、颤振机理、闭口钢箱梁、中

4、央稳定板、中央开槽AbstractABSTRACTAmongvariousf]uttercontrolmeasBres，centralbarrierandcentralslottinghavebeenprovedtobeespeciallyconvenientandeffectiveforsuper-longspansuspensionbridges，Withaseriesofsectionmodeltests，two-dimensionalflutteranalysis，andCFDnumericalsimulation，thef

5、ollowingresearchworkhasbeencarriedout：I)Investigationoftheflutterstabilityperformanceofclosedboxgirders．Bymeansoffittingtheresearchdataaboutaerodynamicstabilityperformancesoftheexistinglong-spansuspensionbridges，VanderPutformulaandSelbergformula,twogenerallyacceptedfor

6、mulas011thecomputingofflutteronset州ndspeedarerevised．Basedontheworkabove，theimprovedformulasonthecriticalspeedofclosedboxgirdersareestablished．2)Investigationofthefluttercon：吐oleffectofcentralbarrier．Theflutterdrivingmechanismandfluttermodalityvectorofclosedboxsections

7、withdifferenttypesandheightsofcentralbarriers8．reinvestigated．Thefluuercontrolmechanismofcentralbarrierisanalyzedfromamicrocosmicangleofview．Basedontherelationshipofflutterstabilityperformancesandtheheightsofcentralbarriers，theformulasonthecriticalspeedofclosedboxgirde

8、rs艰modifiedandtheimprovedformulasforclosedboxgirders、Ⅳithacentralbarrierareestablished．3)Investigationofthefluttercon