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紊流风对大跨度分体双箱梁桥梁的作用

论文主题第1-3页
DEDICATION第3-4页
学位论文版权使用授权书第4-6页
PREFACE第6-8页
摘要第8-10页
ABSTRACT第10-12页
个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果第12-14页
目录第14-22页
第一章 引言第22-30页
 1.1 背景第22-23页
 1.2 昂船洲大桥简介第23-25页
 1.3 研究目的及意义第25-28页
 1.4 假设及限制第28页
 1.5 论文结构第28-30页
第二章 文献综述第30-56页
 2.1 引言第30页
 2.2 预测抖振响应第30-43页
  2.2.1 准定常气动力第30-33页
  2.2.2 谱方法第33-41页
   2.2.2.1 荷载谱第34-37页
   2.2.2.2 响应谱第37-39页
   2.2.2.3 峰值响应第39页
   2.2.2.4 基于准定常理论的气动阻尼第39-40页
   2.2.2.5 耦合效应第40-41页
   2.2.2.6 方向性第41页
   2.2.2.7 非线性第41页
  2.2.3 时域分析方法的简要回顾第41-42页
  2.2.4 试验方法第42-43页
   2.2.4.1 全桥气弹模型第42-43页
   2.2.4.2 片条模型第43页
 2.3 边界层风特性第43-56页
  2.3.1 极值风分析第43-47页
  2.3.2 近地面风第47-56页
   2.3.2.1 平均风剖面第47-49页
   2.3.2.2 风紊流第49-56页
第三章 风紊流特性研究—风场实测及地貌模型风洞试验第56-99页
 3.1 引言第56-57页
 3.2 场地测量系统第57-63页
  3.2.1 风速的数学转换第59-61页
  3.2.2 数据质量第61-63页
  3.2.3 桅杆结构的振动监测系统第63页
 3.3 平均风和紊流强度范围第63-72页
  3.3.1 平均风向范围第63-64页
  3.3.2 平均风速范围第64-67页
  3.3.3 紊流强度范围第67-72页
 3.4 小型声雷达第72-74页
 3.5 风功率谱和积分尺度第74-79页
 3.6 地貌模型风洞试验第79-89页
  3.6.1 初始来流风场第81-82页
  3.6.2 基于青马桥实测风数据的质量校核第82-83页
  3.6.3 沿桥主跨风特性值(沿桥轴)第83-85页
  3.6.4 CT8桅杆风数据质量校核第85页
  3.6.5 紊流数据从CT8桅杆到桥址的空间转换第85-89页
 3.7 基于场地实测结果的相干函数第89-93页
 3.8 基于地貌模型试验所得相干函数第93-97页
 3.9 本章小结第97-99页
第四章 分体双箱梁的气动导数第99-155页
 4.1 引言第99页
 4.2 理想平板的自激力第99-102页
 4.3 节段模型试验识别颤振导数(自由振动)第102-112页
  4.3.1 引言第102-106页
  4.3.2 修正总体最小二乘法第106-112页
 4.4 CFD方法识别颤振导数(强迫振动)第112-116页
  4.4.1 引言第112-113页
  4.4.2 颤振导数的确定第113-116页
  4.4.3 结果检核对比第116页
 4.5 分体双箱梁截面的颤振导数第116-128页
  4.5.1 试验设备第116-121页
  4.5.2 结果校核对比第121-122页
  4.5.3 分体双箱梁桥面的颤振导数第122-128页
 4.6 昂船洲桥的颤振分析第128-148页
  4.6.1 引言第128-129页
  4.6.2 昂船洲桥两自由度颤振分析第129-144页
  4.6.3 昂船洲桥颤振分析的多模态单参数搜索法第144-148页
  4.6.4 昂船洲桥采用不同方法的颤振分析比较第148页
 4.7 分体双箱梁桥面的颤振分析第148-153页
 4.8 本章小结第153-155页
第五章 分体双箱梁的稳态气动力系数第155-185页
 5.1 引言第155页
 5.2 风场模拟第155-156页
 5.3 试验装置第156-160页
 5.4 压力测量第160-161页
  5.4.1 瞬态力第160页
  5.4.2 静力和扭矩系数的预测第160-161页
 5.5 天平测力第161-164页
  5.5.1 引言第161-162页
  5.5.2 试验装置第162-163页
  5.5.3 静力和扭矩系数的预测第163-164页
 5.6 试验结果及分析第164-173页
  5.6.1 压力测量结果与天平测试结果的比较第164-167页
  5.6.2 紊流影响第167-170页
  5.6.3 栏杆和导流板的影响第170-171页
  5.6.4 槽宽影响第171-172页
  5.6.5 随风入射角变化的系数变化律第172-173页
 5.7 雷诺数对昂船洲大桥桥面稳态气动三分力系数的影响第173-183页
  5.7.1 引言第173-175页
  5.7.2 刚性节段模型试验第175-181页
   5.7.2.1 1∶80断面模型试验第175-177页
   5.7.2.2 1∶20断面模型试验第177-179页
   5.7.2.3 1∶200断面模型试验第179-181页
  5.7.3 测试结果概要第181-183页
  5.7.4 本节小结第183页
 5.8 本章小结第183-185页
第六章 实测分体双箱梁抖振力风洞试验第185-229页
 6.1 引言第185页
 6.2 研究方法第185-187页
 6.3 风场分析第187-191页
  6.3.1 紊流尺度第187-188页
  6.3.2 沿桥跨方向相干性第188-191页
 6.4 气动导纳函数的试验确定第191-207页
  6.4.1 引言第191-192页
  6.4.2 气动导纳函数推导第192-193页
  6.4.3 u及w的交叉谱对AAF影响第193-195页
  6.4.4 安放风速探头在另一位置第195-196页
  6.4.5 中心气槽宽度对AAF的影响第196-200页
   6.4.5.1 升力导纳第196-197页
   6.4.5.2 扭矩导纳第197-199页
   6.4.5.3 阻力导纳第199-200页
  6.4.6 经验公式第200-207页
 6.5 沿桥跨方向力的互相干性第207-227页
  6.5.1 引言第207-209页
  6.5.2 力相干性第209-212页
   6.5.2.1 不同风场对力相干性的影响第209-210页
   6.5.2.2 不同外形断面对相干性的影响第210-212页
  6.5.3 试验结果概要第212-227页
 6.6 本章小结第227-229页
第七章 抖振响应分析方法第229-240页
 7.1 引言第229-230页
 7.2 基于风相关及片条假定的传统抖振分析方法第230-235页
  7.2.1 运动方程第230页
  7.2.2 自激力第230-232页
  7.2.3 抖振力和多模态抖振分析方法第232-235页
 7.3 基于力相关的抖振响应分析方法第235-239页
 7.4 本章小结第239-240页
第八章 昂船州大桥抖振分析与全桥气弹模型试验结果检核第240-281页
 8.1 引言第240页
 8.2 输入参数概述第240-245页
  8.2.1 风参数第240-242页
   8.2.1.1 紊流强度第241页
   8.2.1.2 风功率谱第241-242页
   8.2.1.3 相干函数第242页
  8.2.2 桥面参数第242-245页
   8.2.2.1 颤振导数第242-243页
   8.2.2.2 稳态气动力系数第243页
   8.2.2.3 气动导纳函数(AAF)第243-245页
   8.2.2.4 力相干性第245页
 8.3 昂船洲桥的动力特性第245-249页
  8.3.1 假设第245-247页
  8.3.2 模态形状及频率第247-249页
 8.4 抖振分析第249-261页
  8.4.1 桥梁响应第249-259页
  8.4.2 结果及讨论第259-261页
 8.5 依据全桥气弹模型试验验证结果第261-279页
  8.5.1 引言第261-262页
  8.5.2 模型建造及模型规律第262-263页
  8.5.3 模型设计及建造第263-267页
   8.5.3.1 总体结构模型原则第263-264页
   8.5.3.2 桥塔第264-265页
   8.5.3.3 桥面第265-266页
   8.5.3.4 索第266-267页
   8.5.3.5 支撑第267页
  8.5.4 模型检核第267-268页
  8.5.5 风洞中风场条件第268-271页
   8.5.5.1 平均风剖面第268-269页
   8.5.5.2 紊流强度剖面第269页
   8.5.5.3 紊流尺度及功率谱第269-270页
   8.5.5.4 相干性第270-271页
  8.5.6 抖振响应的修正第271-278页
   8.5.6.1 抖振响应修正推导第272-274页
   8.5.6.2 修正因子CBC第274页
   8.5.6.3 修正因子CBS第274-275页
   8.5.6.4 修正因子CBI第275页
   8.5.6.5 修正因子CBF第275-276页
   8.5.6.6 修正因子CBZ第276-278页
   8.5.6.7 修正因子第278页
  8.5.7 试验结果第278-279页
  8.5.8 结果及讨论第279页
 8.6 本章小结第279-281页
第九章 槽宽对分体双箱梁桥面抖振响应的影响第281-292页
 9.1 引言第281页
 9.2 输入参数第281-288页
  9.2.1 风的参数第281-282页
   9.2.1.1 紊流强度第281页
   9.2.1.2 风功率谱第281-282页
  9.2.2 桥面参数第282-288页
   9.2.2.1 颤振导数第282-285页
   9.2.2.2 稳态气动三分力系数第285-286页
   9.2.2.3 气动导纳函数(AAF)第286-287页
   9.2.2.4 力相干性第287-288页
 9.3 抖振响应预测第288-291页
 9.4 本章小结第291-292页
第十章 结论与展望第292-297页
 10.1 结论第292-294页
 10.2 主要创新点第294-295页
 10.3 进一步工作的展望第295-297页
附录A 基于准定常理论求取气动导数的方法第297-302页
附录B 昂船洲桥等效质量和等效质量惯矩的计算第302-308页
附录C 昂船洲桥的振型第308-323页
附录D 气动导纳函数的近似分析比较第323-328页
附录E 抖振分折计算流程图第328-332页
参考文献第332-348页

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