摘要：大跨度悬索桥吊索频率低、阻尼小,极易在风荷载作用下发生大幅振动。为比较研究平行钢丝和钢丝绳2类吊索尾流致振特性的差异,以深中通道伶仃洋大桥四索股吊索为工程背景进行了系统的试验研究。首先,设计并制作了2类吊索的气弹模型,并进行了模型动力参数识别;然后,进行了2类吊索的气弹模型测振风洞试验,比较研究了风速和风攻角等参数对2类四索股吊索尾流致振的影响规律;最后,进行了多种抑振措施(包括分隔架、调谐质量阻尼器、辅助索和增加结构阻尼等)对上述2类四索股吊索风致振动的抑振效果研究。结果表明:2类吊索发生尾流致振的最不利攻角均为75°,并在多个工况下发生碰索现象,吊索主要为一阶振动,轨迹呈顺时针椭圆;相较于平行钢丝吊索,钢丝绳吊索发生尾流致振的风攻角范围更大;采用等间距3个分隔架可有效抑制吊索相对振动,在此基础上,增加辅助索措施可有效抑制吊索的整体振动。

摘要：为研究大跨度悬索桥吊索发生大幅风致振动机理,设计并制作了外表粗糙的双圆柱试验模型,进行尾流索股弹性悬挂测振风洞试验。试验工况包括顺风向X=2.5~11、横风向Y=0~4;测量了尾流索股在不同空间位置的运动响应规律,研究了结构阻尼比、来流风速等对尾流索股风致振动的影响规律。结果表明:在X≤5、0.5<Y≤1.25的空间范围内,尾流索股会发生大幅尾流致振,其振动形式为双自由度椭圆运动,在尾流中心线下方运动方向为逆时针,且稳定运动频率小于结构固有频率。风速大小对尾流索股的运动规律有明显影响;增加结构阻尼比对抑制尾流致振的效果较弱,但对提高尾流致振起振风速有一定的效果。

摘要：围绕双索股长吊索整体风致振动及其减振控制问题,开展了节段模型风洞试验和基于杠杆式调谐质量阻尼器的减振设计和试验研究。通过节段模型测振风洞试验,研究了悬索桥双圆柱索股的整体风致振动特性及其不稳定区间;推导了考虑自激力作用的吊索整体振动杠杆式调谐质量阻尼器最优设计参数,并分析了各参数对减振效果的影响;根据最优参数设计了杠杆式调谐质量阻尼器,进行了双吊索整体尾流致振的控制实验,验证了各参数对减振效果的影响。结果表明:双吊索在6°⁃10°风攻角区间发生了大幅风致振动;与基于简谐力外荷载作用的TMD优化相比,按基于自激力作用的运动方程进行TMD参数优化,能显著减少抑制尾流致振的TMD质量比;杠杆式调谐质量阻尼器能有效提高双吊索整体风致振动起振风速,阻尼器参数偏离会降低减振效果,其中频率偏差影响最为明显。

摘要：为研究大跨度悬索桥吊索发生大幅风致振动机理,设计并制作了光滑双吊索试验模型,进行了尾流索股弹性悬挂测振风洞试验。试验工况包括顺风向X=2.5-11、横风向Y=0-4;测量了尾流索股在不同空间位置的运动响应规律,研究了结构阻尼比、来流风速等对尾流索股风致振动的影响规律。结果表明:在X≤5.25,Y≤1.5的空间范围内,尾流索股会发生大幅尾流致振,其振动形式包括两种类型:单自由度直线运动和双自由度椭圆运动,其稳定运动频率分别稍大于和小于结构固有频率。风速大小对尾流索股的运动规律有明显影响;阻尼比增大可增加起振风速,但对振幅大小影响不大。

摘要：现场实测表明,大跨度悬索桥塔后吊索受桥塔尾流影响常发生大幅尾流致振。为研究该振动机理,同时为工程设计和应用实践提供理论指导,以某大跨悬索桥桥塔单根塔柱和塔后吊索为研究对象,首先进行了大比例尺节段模型的风洞试验。通过试验,再现吊索在桥塔尾流区内的尾流致振现象,研究吊索的振动特征与桥塔尾流风速特征。在此基础上,考虑尾流刚度作用,建立吊索的非定常气动力模型与吊索尾流致运动微分方程。利用四阶龙格库塔算法积分求解吊索尾流致运动微分方程。影响吊索运动的参数分为3种类别:结构参数、流场参数和位置参数。通过对各影响参数进行逐个分析,研究不同参数对桥塔尾流区中吊索振动特征的影响规律。结果表明:质量比这一参数对于吊索的振动模式的组成和占比起到关键性作用;而其他参数对于吊索振幅仅起到调节作用,对于吊索运动模式改变作用不显著;增大吊索阻尼比与减小尾流场风速脉动成分均可有效减小吊索振动幅值,这为吊索减振工程实际问题提供了解决思路。

摘要：为完善柔性光伏支架气动稳定性及阵列气弹干扰效应的研究,通过一倾角可调的柔性光伏支架气弹模型进行风洞试验,研究了不同倾角、不同风向角、不同均匀紊流风场下单柔性光伏支架气动稳定性;在此基础上,通过改变风向角、光伏支架数量和光伏支架之间连接(有、无连接),对10°倾角下光伏支架干扰效应进行研究。结果表明:测试倾角中,10°倾角颤振稳定性最差;测试全风向角中,0°、15°和30°风向角结构颤振稳定性较差;紊流可以抑制光伏支架的颤振,但会增大光伏支架的抖振响应,在10°倾角、0°风向角工况下,紊流度从小于0.5%提高到5.0%、10.0%、15.0%的过程中,结构颤振临界风速分别提高2.92%、6.10%和28.38%,光伏支架的加速度响应(标准差)分别为均匀流场的1.78、4.56倍和6.12倍;阵列时,来流方向第2行受尾流影响最为剧烈,尾流的影响随着距离的增大逐渐减弱,影响区域大致在10~15 m范围内;根据阵列风振响应情况,将阵列划分为尾流区、过渡区和遮挡区;在阵列柔性光伏支架之间布置连接件会减弱阵列尾流区与遮挡区结构振动响应(结构加速度标准差最多减少了56.38%),但对于过渡区结构较为不利(结构加速度标准差增大了24.43%)。