桥梁断面涡激振动气动效应特性识别-哈尔滨工业大学学报.pdfVIP

第４９卷　 第３期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４９ Ｎｏ３ 　 　 ２０ １７年３月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｒ． ２０１７ ＤＯＩ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１７．０３．０１４ 　 　 　 　 　 　 桥梁断面涡激振动气动效应特性识别 １，２ １ １ 许　 坤 ，葛耀君 ，曹丰产 （１．土木工程防灾国家重点实验室（同济大学），上海 ２０００９２；２．北京工业大学 道路与桥梁工程研究所，北京 １００１２４） 摘　 要：为获取桥梁断面涡激共振过程中的气动效应特性，提出一种基于风洞试验的气动效应特性识别方法，首先提出涡振 系统总体阻尼及刚度瞬时特性识别方法，在此基础上提出从涡振系统总体阻尼及刚度中分离气动阻尼及气动刚度的方法．以 一个开口断面风洞试验数据为例对该方法的准确性进行了验证，并对该断面涡振气动效应特性进行研究．结果表明：识别得到 的系统总体阻尼比为零的等高线与结构涡振响应曲线能很好吻合，从而验证了该方法的准确性．在此基础上对涡振过程中作 用于结构的气动阻尼及气动刚度特性进行了研究，获得了气动阻尼及刚度随结构振幅和约化风速的变化规律，可为后续理论 模型研究提供参考． 关键词：桥梁断面；风洞试验；涡激振动；气动效应；识别方法 － － － 中图分类号：Ｕ４４１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１７）０３ ００８６ ０７ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｃｋｓ ｄｕｒｉｎｇ ｖｏｒｔｅｘ⁃ｉｎｄｕｃｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ １，２ １ １ ＸＵ Ｋｕｎ ，ＧＥ Ｙａｏｊｕｎ ，ＣＡＯ Ｆｅｎｇｃｈａｎ （１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｄｉｓａｓｔｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒｏａｄ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｎｂｒｉｄｇｅｄｅｃｋｓｄｕｒｉｎｇｖｏｒｔｅｘ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎ （ＶＩＶ），ａｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＶＩＶ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｆｉｒｓｔｌｙ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｔｈｅａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｄａｍｐｉｎｇａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｆｒｏｍｔｈｅｔｏｔａｌｄａｍｐｉｎｇａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅ ＶＩＶ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｅｄ． Ｄａｔａ ｏｆ ｗｉｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｏｎ ａｎ ｏｐｅｎ⁃ｓｅｃｔｉｏｎ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｃｋ ｕｎｄｅｒｇｏｉｎｇ ｖｏｒｔｅｘ⁃ ｉ