内容推荐 本书从详细回顾桥梁结构涡致振动的风效应及其风灾危害入手,阐述涡致振动现象与理论模型,探讨了流线型闭口箱梁涡振气动力的雷诺数效应研究发展,基于风洞试验和数值仿真技术实施了气动力和流场特征的流线型闭口箱梁涡振抑振机理研究,论述了流线型闭口箱梁涡振过程多尺度气动力时频特性演变规律,对比了中央开槽箱梁断面涡振过程气动力演变特性。除既有缆索承重桥梁外,亦分析了桥塔自立状态涡振理论与气动力致振机理。结合西堠门大桥健康监测数据,实施了桥梁涡振现场实测及与风洞试验比较,初步验证了本书研究工作理论和机理分析的正确性。而后,亦开展了非线性涡激力分析与涡激力模型参数识别,增强了既有理论体系的适用性。最后,在上述研究工作的基础之上,提出了适用于多种桥梁主梁的涡振气动控制对策。 本书可供从事桥梁结构风工程特性的设计人员和科研人员参考,也可作为建筑结构工程和风工程等领域的高年级本科生、研究生,以及从事防灾减灾工程的科研工作者的参考书籍。 目录 前言 第1章 绪论 1.1 涡致振动特性 1.1.1 边界层与分离 1.1.2 旋涡脱落及尾流特性 1.1.3 锁定现象 1.1.4 自激自限幅特性 1.2 涡致振动影响因素 1.2.1 雷诺数效应 1.2.2 紊流特性 1.2.3 桥面附属设施 1.2.4 质量一阻尼系数 1.2.5 气动干扰效应 1.2.6 地面效应 第2章 大跨度桥梁主梁涡致振动研究进展与思考 2.1 概述 2.2 涡振研究手段 2.2.1 现场实测 2.2.2 物理风洞试验 2.2.3 计算流体力学 2.2.4 理论分析 2.3 主梁涡振研究 2.3.1 涡振发生机理 2.3.2 涡振分析方法 2.3.3 主梁涡振控制技术 2.4 主梁涡振研究发展趋势 2.4.1 试验和测试技术方面 2.4.2 理论分析方面 2.4.3 主梁涡振控制方面 2.5 本章小结 第3章 流线型闭口箱梁涡振气动力的雷诺数效应研究 3.1 概述 3.2 试验概况 3.2.1 主梁断面 3.2.2 小比尺模型 3.2.3 大比尺模型 3.3 涡振响应雷诺数效应 3.4 气动力时频特性 3.4.1 分布力特性 3.4.2 分布气动力与涡激力关系 3.5 本章小结 第4章 基于气动力和流场特征的流线型闭口箱梁涡振抑振机理研究 4.1 概述 4.2 气动措施比选 4.3 气动力时频特性 4.3.1 压力系数均值及脉动值 4.3.2 分布气动力频谱特性 4.3.3 分布气动力与涡激力相关性 4.3.4 分布气动力对涡激力的贡献 4.3.5 分布气动力与涡激力相位差 4.4 流场分析 4.4.1 计算设置 4.4.2 涡振发生机理 4.4.3 导流板抑振机理 4.4.4 抑流板抑振机理 4.4.5 讨论 4.5 本章小结 第5章 流线型闭口箱梁涡振过程多尺度气动力时频特性演变规律 5.1 概述 5.2 涡振响应 5.3 涡激力演化特性 5.4 分布气动力演变特性 5.4.1 平均压力系数 5.4.2 压力系数根方差 5.4.3 测点气动力频谱 5.5 分布气动力与涡激力关系 5.5.1 测点气动力与涡激力相关性 5.5.2 分布气动力对涡激力的贡献 5.5.3 分布气动力与整体涡激力相位差 5.6 本章小结 第6章 中央开槽箱梁断面扭转涡振全过程气动力演化特性 6.1 概述 6.2 风洞试验与涡振响应 6.2.1 试验概况 6.2.2 涡振响应 6.3 分布气动力演变特性 6.3.1 平均压力系数 6.3.2 压力系数根方差 6.4 涡激力演变特性 6.4.1 涡激力幅频特性 6.4.2 分布气动力功率谱 6.5 分布气动力与整体涡激力关系 6.5.1 分布气动力与涡激力相关系数 6.5.2 分布气动力对涡激力的贡献 6.6 本章小结 第7章 桥塔自立状态涡振理论与试验研究 7.1 桥塔风致振动 7.2 典型桥塔涡振风洞试验研究 7.2.1 独柱式桥塔 7.2.2 人字形桥塔 7.2.3 钻石形桥塔 7.2.4 双柱式桥塔 7.3 桥塔涡振控制措施 7.3.1 影响因素分析 7.3.2 阻尼器控制作用 7.3.3 气动选型数值计算 7.3.4 气动选型风洞试验 7.4 桥塔涡振振幅简化计算 7.4.1 计算基本假定 7.4.2 涡激力系数拟合 7.4.3 涡振振幅验算 7.5 本章小结 第8章 桥梁涡振现场实测及与风洞试验比较 8.1 桥梁风致效应的现场实测 8.1.1 现场实测发展现状 8.1.2 现场实测设备 8.1.3 现场实测缺陷 8.2 桥梁风致效应的风洞试验 8.2.1 风洞试验方法发展现状 8.2.2 风洞试验设备 8.2.3 风洞试验缺陷 8.3 西堠门大桥涡振现场实测 8.3.1 健康监测系统 8.3.2 涡振样本筛选 8.3.3 涡振统计 8.3.4 实测涡振随风场特性分布 8.3.5 涡振现场实测与风洞试验比较 8.4 本章小结 第9章 非线性涡激力分析与涡激力模型参数识别 9.1 非线性气弹效应特性 9.1.1 系统总体特性识别 9.1.2 气弹效应特性识别 9.2 非线性涡激力模型 9.2.1 气动非线性模型 9.2.2 多项式气动阻尼模型参数识别 9.3 非线性涡激力模型验证 9.3.1 试验概况 9.3.2 气动参数识别 9.3.3 位移计算与验证 9.3.4 不同质量一阻尼工况结构涡振振幅 9.3.5 不同质量一阻尼工况结构振动位移 9.4 非线性涡激力模型应用 9.4.1 实桥涡振计算方法 9.4.2 实桥涡振计算算例 9.5 本章小结 第10章 大跨度桥梁主梁风致稳定性被动气动控制措施气动选型 10.1 概述 10.2 颤振、涡振的危害 10.3 颤振、涡振控制现状 lO.4 基于主梁类型的气动控制措施 10.4.1 常见主梁类型 10.4.2 颤振控制 10.4.3 涡振控制 10.5 本章小结 |