基于模型测压试验的扁平箱梁涡振机理研究

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1、密级；公开＾％麥來鬼木冬ＳＨＩＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕±学位论文基于模型测压试验的扁平箱梁满振机理研究－ｒａｔｏ凸ｏｆＭｅｃｈａｎｉｓｍＡｎａｌｓｉｓ化ｒＶｏｒｔｅｘＩｎｄｕｃｅｄＶ化ｉｙ－ＦｌａｔＢｏｘＧｉｒｄｅｒＢａｓｅｄｏｎＰｒｅｓｓｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｄＭｏｄｅｌＴｅｓｔ培莽单位：主木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：王彦彪指导教赋刘小兵副教授一二０—五年月独创性声明本人声

2、明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕Ｋ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；辦杰日期；ｌＡ关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文

3、被查陶和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文。数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》本人授权石家庄道铁大学，可采影、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文Ｗ用印。保定的全部或部分内容密的论文在解密后应遵守此规）（签：：日期作者名巧小；签：如芽、日期导师名密级：公开工学硕士学位论文基于模型测压试验的扁平箱梁涡振机理研究MechanismAnalysisforVortex-InducedVibrationofFlatBoxGirderBasedonPressur

4、e-MeasuredModelTest培养单位：土木工程学院专业：桥梁与隧道工程研究生：王彦彪指导教师：刘小兵副教授二〇一五年一月摘要摘要涡激振动是大跨度桥梁主梁在低风速下极易发生的一种风致振动现象。国内外已有多座大桥发生了涡激振动，严重影响了桥梁的使用功能和行车的安全。虽然目前已经能够找到一些抑制涡激振动的气动措施，但对于特定的桥梁主梁，气动措施的选择仍存在一定的盲目性。造成这种现象的根本原因是桥梁主梁涡激振动发生的内在机理尚不是十分明确。本文针对在大跨度桥梁中经常采用的扁平箱形断面梁，开展了模型在

5、刚性悬挂静止状态和弹性悬挂涡振状态下的测压风洞试验。从箱梁横断面气动力特性和箱梁气动力展向相关特性两个角度研究了涡激振动发生的内在机理。(1)基于箱梁横断面气动特性的涡振机理研究。通过对比分析静止与涡激振动两种状态下模型表面测点的平均风压系数、脉动风压系数、测点的功率谱及测点气动力与总气动力的相关性，揭示了竖弯涡振发生的内在机理。研究发现：竖弯涡振发生的原因是气流在扁平箱梁上表面上游周期性的分离造成上表面区域脉动压力的显著增强，测点气动力与总气动力有良好的相关性，各测点压力功率谱具有相同的卓越频率。(

6、2)基于箱梁气动力展向相关特性的涡振机理研究。通过对比分析静止与涡激振动两种状态下模型总气动力及各测点气动力的展向相关性，揭示了竖弯涡振发生的内在机理。研究发现：竖弯涡振发生的原因是扁平箱梁总气动力和各测点（尤其是上表面上游、上表面下游、背风腹板、迎风腹板前端四个区域的测点）气动力的展向相关性显著增强。关键词：涡激振动；机理；扁平箱梁；风洞试验；展向相关性AbstractAbstractVortex-inducedvibrationisoneofwind-inducedvibrationswhicha

7、reoftenobservedatlowspeedwindforlong-spanbridges.Therehavebeenmanybridgegirderwhichhavetakenvortex-inducedvibrationathomeandabroadplace,seriouslyaffectedthedrivingcomfortandsafety.Althoughcertainaerodynamicmeasuresforvortex-inducedvibrationreducedhavebe

8、enfound,it’sstilluncertainforaspecificbridgegirder.Thereasonisthatthemechanismofwind-inducedvibrationsisstillunderdevelopment.Aimingattheflatboxgirderoftenusedinlong-spanbridges,pressure-measuredtestshavebeenconductedinstationary