基于修正分步分析法的桥梁颤振形态影响机理
张晋杰1 杨詠昕1 ， 2 朱进波3 史云良1
1.同济大学土木工程学院，上海200092
2.同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室，上海200092
3.扬州大学，江苏扬州 225009
Mechanism of bridge flutter by revised step-by-step analysis method
Zhang Jinjie1 Yang Yongxin1，2 Zhu Jinbo3 Shi Yunliang1
1.Tongji University， College of Civil Engineering， Shanghai 200092， China
摘要 桥梁颤振机理研究是颤振分析、断面外形优化与颤振控制的基础和核心，基于片条假定的节段模型试验和二维线性分析方法是目前桥梁颤振研究的有效手段，对二维颤振机理认识的提升有利于更好地理解三维颤振分析中模态间的耦合效应，线性条件下的计算结果也能对非线性后颤振行为进行预测和解释。文章基于激励-反馈原理，在初始振动方程中考虑系统阻尼比影响，推导二维两自由度振动频率与阻尼比的表达式，突破小阻尼比假定，使分步分析法成为颤振分析的精确方法；以平板断面为例，系统研究不同扭弯频率比下结构的颤振性能和各气动阻尼分项的影响，特别是当扭弯比在1附近时颤振性能发生突变的原因；通过节段模型风洞测振试验，验证理论分析的正确性。研究结果表明：随着扭弯频率比的减小，颤振性能逐渐降低，风速-阻尼曲线在临界风速附近逐渐平缓；当频率比小于临界值时，颤振性能突然提升，并呈现“软颤振”的现象，弯扭幅值比增大；当扭弯比接近1或小于1时，颤振不发生。利用二维线性颤振分析的阻尼曲线，可以对结构的非线性行为进行解释和预测。
关键词 ：
颤振机理 ,
分步分析法 ,
扭弯频率比 ,
风洞试验
Key words ：
flutter mechanism
step by step analysis
ratio of torsional to bending frequency
wind tunnel test
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