桥梁断面颤振导数的识别
时间:2011-09-15 15:07来源:未知 作者:admin 点击:次
在气动模型所定义的频率带宽内，给气动模型输入简谐位移时程，模型将给出与输入同频的简谐气动力响应，因而本文所建立的离散时间气动模型具备极好的频率保持性。这一输入一输出特征类似于节段模型强迫振动试验。因而在节段模型强迫振动试验中识别颤振导数的方法可用于本文颤振导数的识别。本文采用时域最小二乘法识别三汊矶大桥加劲梁断面的颤振导数桥梁伸缩缝。
建立气动力系统的离散时间气动模型后，桥梁断面颤振导数识别无需再进行非定常CFD计算了。只需对桥梁断面气动模型输入某一频率的简谐位移时程（该输入频率必须落在气动模型定义的频率带宽内），就可得到模型的气动力响应，也即桥梁断面的气动力时程。基于该输入和响应就可得到对应折算风速的颤振导数。本文固定桥梁断面模型宽度、来流风速，因此不同折算风速导数识别仅需改变气动模型仿真的输入频率，并重复上述过程。显然，识别的折算风速范围决定于CFD模拟的输入，也即指数脉冲时程的频率特性。
本文方法识别的颤振导数与节段模型风洞试验结果具有相同的趋势。从颤振导数的幅值来看，与扭转运动相关的4个颤振导数和试验结构吻合非常好。在高折算风速上，本文Hf和Hf结果与风洞试验之间的偏差增大。所以从整体来看，本文得到的三汊矶大桥加劲梁断面颤振导数是合理而可以接受的，这一结果证明了本文方法的可靠性和有效性桥梁伸缩缝。
