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《第十八届全国桥梁学术会议论文集(下册)》2008年
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拱桥刚性吊杆风振问题及其对策

陈政清  刘慕广  
【摘要】: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。
【作者单位】:湖南大学风工程试验研究中心 湖南大学风工程试验研究中心
【分类号】:U448.22;U441.3

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