【摘 要】
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本文通过理论和风洞试验,研究了主跨300m左右拱桥常用的H形和箱形吊杆的风致振动特性。H形吊杆由于刚度小,实桥吊杆最低频率在2Hz左右,小风攻角在8~10m/s风速下即可发生涡激
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本文通过理论和风洞试验,研究了主跨300m左右拱桥常用的H形和箱形吊杆的风致振动特性。H形吊杆由于刚度小,实桥吊杆最低频率在2Hz左右,小风攻角在8~10m/s风速下即可发生涡激共振现象;在20°大攻角附近,吊杆在20m/s左右风速下还出现了随风速增加振幅不断增大的扭转颤振现象。进一步的试验发现,H形吊杆腹板开孔虽可提高弯曲驰振风速,但开孔大小也明显影响发生扭转颤振失稳的风攻角区间。腹板开孔越大,发生扭转颤振的攻角区间越大。箱形吊杆刚度比H形吊杆有明显提高,实桥箱形吊杆最低频率也达4.5Hz左右,可有效抑制扭转颤振和驰振。但是试验发现,箱形吊杆在小攻角40m/s至70m/s风速区间下可发生严重的弯曲涡激共振,最大振幅可达25cm。由于箱形截面的Strouhal数在0.1左右,提高吊杆的自振频率是提高起振风速的主要途径。研究发现,通过增大板厚及内部设置单枝加劲肋的方式,由于同时增加了吊杆刚度与质量,往往不能有效提高箱形吊杆自振频率。依据以上研究,提出了吊杆抗风设计的若干建议。
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