中文摘要 | 第3-4页 |
英文摘要 | 第4-5页 |
主要符号 | 第15-16页 |
1 绪论 | 第16-30页 |
1.1 引言 | 第16-23页 |
1.1.1 大桥风毁案例 | 第16-17页 |
1.1.2 风对桥梁的作用 | 第17-19页 |
1.1.3 三种作用力的描述 | 第19-23页 |
1.2 桥梁抗风研究方法 | 第23-24页 |
1.2.1 理论分析的方法 | 第23页 |
1.2.2 风洞试验的方法 | 第23页 |
1.2.3 数值模拟的方法(CFD) | 第23-24页 |
1.2.4 现场实测的方法 | 第24页 |
1.3 颤振特性研究的国内外现状 | 第24-26页 |
1.3.1 风洞试验研究的现状 | 第24-25页 |
1.3.2 计算流体动力学(CFD)研究的现状 | 第25-26页 |
1.4 本论文的主要研究内容 | 第26-30页 |
1.4.1 主要研究内容 | 第26-27页 |
1.4.2 研究技术路线 | 第27-30页 |
2 颤振导数的基本理论 | 第30-46页 |
2.1 颤振及颤振导数 | 第30页 |
2.2 气动力的描述方程 | 第30-31页 |
2.3 理想平板气动导数的理论解 | 第31-33页 |
2.4 颤振导数的识别方法 | 第33-34页 |
2.5 自由振动识别颤振导数理论 | 第34-38页 |
2.5.1 基于分离状态法自由振动识别颤振导数原理 | 第34-36页 |
2.5.2 基于耦合状态法自由振动识别颤振导数原理 | 第36-38页 |
2.6 强迫振动识别颤振导数理论 | 第38-41页 |
2.6.1 基于分状态强迫振动的颤振导数识别方法 | 第38-39页 |
2.6.2 基于耦合强迫振动的颤振导数识别方法 | 第39-41页 |
2.7 颤振导数的数值计算 | 第41-42页 |
2.8 颤振临界风速的计算方法 | 第42-44页 |
2.9 本章小结 | 第44-46页 |
3 计算流体动力学基础 | 第46-54页 |
3.1 流体动力学控制方程 | 第46-47页 |
3.1.1 连续性方程 | 第46页 |
3.1.2 动量方程 | 第46-47页 |
3.1.3 能量方程 | 第47页 |
3.2 数值计算方法 | 第47-49页 |
3.2.1 有限差分法 | 第47页 |
3.2.2 有限元法 | 第47-48页 |
3.2.3 有限体积法 | 第48-49页 |
3.3 网格划分及边界条件 | 第49页 |
3.4 湍流模型 | 第49-52页 |
3.4.1 湍流的基本方程 | 第49-50页 |
3.4.2 湍流的数值模拟方法 | 第50-52页 |
3.5 数值计算求解流程 | 第52页 |
3.6 FLUENT软件介绍 | 第52-53页 |
3.7 本章小结 | 第53-54页 |
4 理想平板的颤振导数数值研究 | 第54-66页 |
4.1 数值研究参数设计及颤振导数理论解 | 第54-55页 |
4.1.1 理想平板参数设计 | 第54-55页 |
4.1.2 颤振导数理论解 | 第55页 |
4.2 流场网格绘制与边界条件设置 | 第55-58页 |
4.2.1 流场区域大小 | 第55-56页 |
4.2.2 网格划分情况 | 第56-57页 |
4.2.3 Fluent基本参数设置 | 第57-58页 |
4.3 数值模拟的计算步骤 | 第58-59页 |
4.4 数值计算结果 | 第59-63页 |
4.5 颤振导数的识别 | 第63-65页 |
4.6 本章小结 | 第65-66页 |
5 主梁节段模型颤振性能风洞试验研究 | 第66-86页 |
5.1 工程概况 | 第66-67页 |
5.2 桥位风场特性计算分析 | 第67-68页 |
5.2.1 桥面高度处的设计基准风速 | 第67页 |
5.2.2 施工阶段的设计风速 | 第67页 |
5.2.3 颤振检验风速 | 第67-68页 |
5.3 节段模型参数设计 | 第68-73页 |
5.3.1 动力特性分析 | 第68-69页 |
5.3.2 模态质量的确定 | 第69-70页 |
5.3.3 相似准则 | 第70-71页 |
5.3.4 缩尺比的确定 | 第71-73页 |
5.4 动力节段模型系统 | 第73-76页 |
5.4.1 节段模型试验概况 | 第73-74页 |
5.4.2 节段模型系统参数 | 第74-75页 |
5.4.3 节段模型试验工况 | 第75-76页 |
5.5 颤振临界风速的测定 | 第76页 |
5.6 颤振导数的识别 | 第76-84页 |
5.6.1 颤振导数识别试验 | 第76-77页 |
5.6.2 颤振导数识别试验工况 | 第77-80页 |
5.6.3 颤振导数识别试验结果 | 第80-84页 |
5.7 本章小结 | 第84-86页 |
6 扁平钢箱梁的颤振性能数值研究 | 第86-120页 |
6.1 数值模拟的设计参数 | 第86-87页 |
6.1.1 主梁节段缩尺模型尺寸设置 | 第86页 |
6.1.2 分状态强迫振动识别法参数 | 第86页 |
6.1.3 来流折算风速 | 第86-87页 |
6.2 流场网格绘制与边界条件设置 | 第87-89页 |
6.2.1 流场区域大小 | 第87页 |
6.2.2 网格划分情况 | 第87-88页 |
6.2.3 FLUENT基本参数设置 | 第88-89页 |
6.3 数值计算结果 | 第89-93页 |
6.3.1 气动力系数时程曲线 | 第89-90页 |
6.3.2 压力等高线分布 | 第90-92页 |
6.3.3 速度流场分布 | 第92-93页 |
6.4 颤振导数的识别 | 第93-95页 |
6.5 颤振临界风速计算 | 第95页 |
6.6 扁平钢箱梁气动外形对颤振性能的影响 | 第95-113页 |
6.6.1 栏杆、检修车轨道等附属装置对颤振性能的影响 | 第95-103页 |
6.6.2 不同栏杆透风率对颤振性能的影响 | 第103-109页 |
6.6.3 导流板对颤振性能的影响 | 第109-113页 |
6.7 数值模拟结果与风洞试验结果对比 | 第113-117页 |
6.7.1 颤振导数对比 | 第113-117页 |
6.7.2 颤振临界风速对比 | 第117页 |
6.8 本章小结 | 第117-120页 |
7 全桥三维模型的动力特性及颤振分析 | 第120-134页 |
7.1 全桥三维模型的建立 | 第120-122页 |
7.1.1 工程基本资料 | 第120-121页 |
7.1.2 全桥模型及参数设置 | 第121-122页 |
7.2 动力特性计算 | 第122-128页 |
7.2.1 成桥状态动力特性计算 | 第122-126页 |
7.2.2 典型施工状态动力特性计算 | 第126-128页 |
7.3 颤振稳定性分析 | 第128-130页 |
7.3.1 成桥状态颤振稳定性分析 | 第129页 |
7.3.2 典型施工状态颤振稳定性分析 | 第129-130页 |
7.4 颤振临界风速计算 | 第130-133页 |
7.4.1 Van Der Por公式计算颤振临界风速 | 第130-131页 |
7.4.2 Selberg公式计算颤振临界风速 | 第131-132页 |
7.4.3 同济大学防灾实验室公式计算颤振临界风速 | 第132-133页 |
7.5 本章小结 | 第133-134页 |
8 主要结论与展望 | 第134-138页 |
8.1 全文总结 | 第134-136页 |
8.2 本文创新点 | 第136页 |
8.3 今后研究展望 | 第136-138页 |
致谢 | 第138-140页 |
参考文献 | 第140-144页 |
附录 | 第144-145页 |