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基于三维弹性试验模型的悬索桥吊杆尾迹振动试验研究( Experimental investigation on wake-induced vibrations of the hangers of suspension bridges based on three-dimensional elastic test model )
Y Deng S Li Z Chen
在几座悬索桥上都观察到了悬索桥吊杆的大振幅风致振动，但其机理至今仍不清楚。本文采用基于三维弹性试验模型的风洞试验方法，对吊架尾流激振机理进行了研究。首先，提出了一种在有限高度风洞中精确模拟长拉索的三维弹性试验模型的设计方法。其次，以西浒门大桥2号吊杆为背景，设计制作了一个三维弹性吊杆模型，并在3≤P≤10和0°≤α≤20°的空间范围内进行了一系列风洞试验，得到了吊杆的尾流响应。结果表明，在所有风速(3～14m/s)下，拉索均有明显的振动，拉索失稳区随风速的增大而增大。第三，详细研究了结构阻尼对吊架尾迹振动的影响。结果表明，即使结构阻尼比达到1.37%，吊架的尾迹振动也不能完全缓解。最后，对悬索桥吊杆尾迹振动的两种对策（螺旋索和隔振器）进行了试验研究。结果表明，在p=7，α=5°的试验情况下，螺旋丝对尾流激振有一定的抑制作用，而在p=3.5，α=20°的试验情况下，螺旋丝对尾流激振没有抑制作用。因此，隔震装置是一种合理的悬索桥吊架尾流振动控制措施。
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