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抖振分析是大跨度桥梁抗风稳定性分析中不可或缺的一项,气动导纳函数则是桥梁抖振分析中的重要气动参数,是脉动风速到脉动气动力的传递函数,即脉动气流引起的非定常气动力和准定长气动力的比值的度量。因此准确快速地识别出桥梁断面的气动导纳的识别是非常重要的,具有明确的工程实用价值。
目前气动导纳函数识别通常利用风洞试验或数值模拟计算在入口生成随机紊流风速或单频简谐来流进行识别。需要提前合成入口紊流风速或进行多次识别。本文提出了一种新的基于指数脉冲函数的气动导纳数值识别方法,可以一次性识别多个频段的气动导纳,不需要提前合成特定风速,降低计算域内对风场特性的要求,提高气动导纳识别的效率。本文的主要内容有:
首先,介绍了大跨度桥梁的发展概况和桥梁风工程,随后介绍了桥梁抖振响应分析和气动导纳研究的现状,之后简述了本文的主要研究工作。
其次,简单介绍了目前的抖振力计算有关理论,包括静风力、两个基本假定和Davenport的引入气动导纳修正后的非定常抖振力模型等。随后简要介绍了气动导纳的概念和意义,简述了目前常用的气动导纳识别方法,并简要推导这些方法进行气动导纳识别的计算公式。之后简单介绍了与本文有关的计算流体力学基础理论,如N-S方程、离散方法和紊流模型等。
然后,对指数脉冲函数和其频谱特性进行分析,并进一步推导薄平板断面气动导纳识别的理论计算式。然后选定计算域、划分网格,确定计算方法和边界条件。之后对监测到的风速、升力、升力矩的时程曲线和功率谱密度进行研究。最后通过与理论解析结果对比,对可能影响气动导纳识别准确性的各个因素进行了研究,进而总结出一组计算结果比较好的计算参数。
最后,根据以上研究结果,选定计算参数和计算方法,对流线型扁平箱梁断面的气动导纳进行识别,判定气动导纳识别的准确性。并且进一步深入研究了栏杆、风嘴角度和车辆对扁平箱梁气动导纳的影响。
目前气动导纳函数识别通常利用风洞试验或数值模拟计算在入口生成随机紊流风速或单频简谐来流进行识别。需要提前合成入口紊流风速或进行多次识别。本文提出了一种新的基于指数脉冲函数的气动导纳数值识别方法,可以一次性识别多个频段的气动导纳,不需要提前合成特定风速,降低计算域内对风场特性的要求,提高气动导纳识别的效率。本文的主要内容有:
首先,介绍了大跨度桥梁的发展概况和桥梁风工程,随后介绍了桥梁抖振响应分析和气动导纳研究的现状,之后简述了本文的主要研究工作。
其次,简单介绍了目前的抖振力计算有关理论,包括静风力、两个基本假定和Davenport的引入气动导纳修正后的非定常抖振力模型等。随后简要介绍了气动导纳的概念和意义,简述了目前常用的气动导纳识别方法,并简要推导这些方法进行气动导纳识别的计算公式。之后简单介绍了与本文有关的计算流体力学基础理论,如N-S方程、离散方法和紊流模型等。
然后,对指数脉冲函数和其频谱特性进行分析,并进一步推导薄平板断面气动导纳识别的理论计算式。然后选定计算域、划分网格,确定计算方法和边界条件。之后对监测到的风速、升力、升力矩的时程曲线和功率谱密度进行研究。最后通过与理论解析结果对比,对可能影响气动导纳识别准确性的各个因素进行了研究,进而总结出一组计算结果比较好的计算参数。
最后,根据以上研究结果,选定计算参数和计算方法,对流线型扁平箱梁断面的气动导纳进行识别,判定气动导纳识别的准确性。并且进一步深入研究了栏杆、风嘴角度和车辆对扁平箱梁气动导纳的影响。