二维方形柱体的驰振非定常效应研究

来源 :第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pxh504705648
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由于一般认为驰振基本上是有准定常力控制,因此,至今横风向驰振分析方法都是建立在准定常理论基础上,其中最著名也是最常用的初始驰振不稳定性的必要条件判据就是葛劳厄特-邓哈托判据,而对横风向驰振的非定常特性的研究报到却很少.事实上,横风向驰振与单自由度扭转颤振在本质上是一样的,都是由气动负阻尼驱动的风致动力失稳现象。众所周知,颤振的非定常特性是不容忽视的,因此,可以推断非定常效应对驰振也存在不可忽视的作用。但随着钢结构在钝体桥塔和梁桥上应用的不断增多,驰振问题的重要性也将逐渐显露出来。本文将以方形柱体为例,采用与颤振相似的研究方法,通过风洞试验和二维分析方法来研究非定常效应对驰振稳定性的影响程度。研究发现,气弹自激力的非定常效应对方柱的驰振临界风速有显著的影响,采用传统的准定常理论得到的方柱驰振临界风速偏高32%,偏于不安全。考虑到驰振一般发生在宽高比较小的钝体断面结构上,因此,在评估可能存在驰振问题的小阻尼钢结构桥塔和连续梁桥等结构的驰振稳定性时,应该考虑气动非定常效应的影响。此外,对于易出现驰振问题的宽高比较小的钝体断面,气弹性效应一般具有较强的非线性特性,从而使得其驰振呈现出“软驰振”的特点,因此,下一步需要对相应的自激力非线性特性和软驰振的判断标准进行深入研究。
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