国家自然科学基金(51078038)
- 作品数：17 被引量：154H指数：8
- 相关作者：李加武刘健新李宇白桦管青海更多>>
- 相关机构：长安大学西安建筑科技大学中交第一公路勘察设计研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学航空宇航科学技术更多>>
- 计算风工程中k-ε模型的边界条件研究被引量：2
- 2016年
- 从k-ε湍流模型控制方程入手,对两类满足平衡大气边界层理论要求的入口边界条件进行了详细分析,比较了二者的理论差异。然后以我国公路桥梁抗风规范中建议的A类风场为来流条件,定义了相应的k-ε模型常数与壁面条件,使用两类边界条件进行数值模拟。计算结果表明:两类边界条件结合相应的模型常数与壁面条件,均能在数值模拟中构建基本满足规范要求的平衡大气边界层,但各有其适用范围。在此基础上,对模型常数C1和湍动能耗散率与数值模拟结果之间的关系进行了研究,采用修改模型常数与边界条件的方法,改善了数值模拟结果。
- 郭威张悦
- 关键词：湍流模型
- 大跨度密频斜拉桥模态耦合抖振MDTMD控制被引量：4
- 2019年
- 为了对大跨度密频斜拉桥抖振进行控制,基于虚功原理推导出以广义相对位移为未知量的多自由度多模态耦合抖振频域控制方程,总结文献中以位移为最优目标的调谐阻尼器(TMD)最优参数解析解,改进传统双频TMD(DTMD)模型,提出衡量DTMD自身冲程大小的评价标准和采用频响函数峰值分布情况选取控制频宽,对比研究各种参数优化方案和DTMD频率间距对抖振减振效果的影响。研究结果表明,密频斜拉桥抖振响应谱密度峰值的分布特性和一般斜拉桥有明显不同,响应谱在各阶振型频率之间的鞍谷能量不可忽视,各阶振型对主梁不同位置的抖振响应贡献具有差异性。结构阻尼比越小,单个DTMD(SDTMD)减振效果越好,SDTMD控制会出现频响函数能量频移现象。多模态多重调谐质量阻尼器(MDTMD)控制要优于单模态MDTMD控制,改进的DTMD能够在2个方向同时达到良好的减振效果,比传统的DTMD更具优势。分析DTMD频率间距按照均匀分布、二次抛物线分布和频响函数积分等面积分布计算的抖振响应控制效果表明,合理的频率间距能够在相同条件下获得更好的减振效果。单模态和多模态控制得出的结果都表明,Krenk解在综合减振效果上要优于Den Hartog解,采用公路桥梁抗风设计规范(JTG/T 3360-01-2018)中Den Hartog解进行DTMD参数设计时,应增加DTMD的设计阻尼比,且增幅不少于15%。
- 沈正峰胡兆同李加武薛晓锋高广中
- 开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算被引量：6
- 2013年
- 以1座双索面开口断面大跨径斜拉桥为例,探讨了采用3种主梁简化模型计算开口断面动力特性的差别。结果表明:对于纵飘、侧弯及竖弯各阶固有动力特性,采用单主梁模型、主梁壳单元模型、三主梁模型计算的结果基本一致,将3种模型的动力特性计算用于抗震分析时,结果相差不大;而采用单主梁模型会低估抗扭刚度,对桥梁结构扭转频率产生较大的误差;三主梁模型和主梁壳单元模型结果相近,桥梁抗风分析时不宜采用单主梁模型。
- 李加武黄森华王新
- 关键词：桥梁工程动力特性主梁有限元
- 钢桥塔涡激共振振幅允许值确定研究被引量：5
- 2014年
- 以南京长江三桥、江海直达桥方案Ⅰ以及江海直达桥方案Ⅱ为例,从主梁涡激共振的应力状态出发,推算了算例钢桥塔的弯曲涡激共振允许振幅,并研究了该振幅允许值与塔高的关系,总结出以塔高为参数的桥塔弯曲涡激共振允许振幅估算公式。研究桥塔自立状态弯曲涡激共振允许值时,参照钢主梁竖向涡激共振振幅达最大允许值时由振动引起的主梁控制截面竖向弯曲应力值占主梁钢材允许弯曲应力的比值,将该比值引入桥塔弯曲涡激共振振幅允许值的研究中。最后进行了算例桥塔的气弹模型风洞试验。结果表明:钢主梁竖向涡激共振弯曲应力最大允许值与主梁钢材允许弯曲应力的比值为一定值,钢桥塔弯曲涡激共振振幅达最大允许值时,振动引起的塔控制截面弯曲应力与塔钢材允许弯曲应力的比值也可认为是一定值;桥塔弯曲涡激共振最大允许幅高比约为0.12%;研究结果可为大跨桥梁索塔涡激共振允许振幅的确定提供参考。
- 李加武张国强张波
- 关键词：桥梁工程钢桥塔风洞试验涡激共振
- 栏杆对典型桥梁断面涡激振动的影响研究被引量：47
- 2014年
- 为了研究栏杆对典型桥梁断面涡激振动的影响,通过风洞试验分别研究了有无栏杆桥梁断面的涡激振动响应。试验研究表明:裸梁断面风洞试验没有发生涡激振动,上下表面的脉动压力对涡激振动的贡献很小;栏杆断面风洞试验则发生了明显的竖向涡激振动现象,上下表面中下游脉动压力对涡激振动贡献较大。栏杆使得上表面的来流分离更严重,改变了上表面的压力系数均值,但不能改变下表面的压力系数均值;栏杆不仅能够改变上表面的压力脉动分布,同时也显著增大下表面的压力脉动幅值。
- 管青海李加武胡兆同刘健新
- 关键词：桥梁断面栏杆涡激振动风洞试验
- 桥梁断面颤振导数识别的加权最小二乘法被引量：9
- 2017年
- 基于节段模型弯扭耦合自由振动试验,在现有的最小二乘迭代法中引入加权矩阵,给出了桥梁断面颤振导数识别的加权最小二乘迭代法(WLS法)。设计了一个节段模型仿真系统将WLS法与现有方法进行了比较,试验结果验证了WLS具有更好的识别精度和计算效率。最后基于MATLAB语言编制了颤振导数识别程序并应用于风洞试验中,通过不同识别方法的风洞试验结果对比验证了该方法的正确性与可靠性。
- 李加武张斐吴拓
- 关键词：桥梁断面颤振导数风洞试验最小二乘法
- 斜拉桥拱形钢塔的MTMD风振控制研究被引量：6
- 2013年
- 以杭州之江大桥为例,研究斜拉桥拱形钢塔动力特性及多重调谐质量阻尼器MTMD风振控制方法。运用ANSYS软件,分析拱形钢塔施工及成塔状态的动力特性,确定钢塔MTMD风振控制振型及频率。采用改进谐波合成法模拟随机性良好的脉动风场,以拱形钢塔顶部位移及加速度风振响应减振率为优化目标,对MTMD系统的参数进行优化分析,设计可控制拱形钢塔面内与面外振动的调谐质量阻尼器TMD结构及其参数。研究结果表明:MTMD系统的控制效率与其参数有很大关系,MTMD系统存在最优参数组合,对于拱形钢塔施工未合拢阶段(风振最不利状态),MTMD系统应选择质量比为0.01,TMD个数为12,阻尼比为0.05,带宽为0.1的参数组合。MTMD系统中各参数对结构位移和加速度减振效果的影响较为一致,一般加速度的减振率大于位移减振率。
- 白桦李宇李加武刘健新郭威
- 关键词：斜拉桥拱形钢塔动力特性MTMD风振控制
- 桥梁风致振动的混沌特性被引量：9
- 2014年
- 利用非线性理论和混沌时间序列分析方法,建立了桥梁风致振动的数学模型,开发了计算桥梁振动加速度时间序列Lyapunov指数的MATLAB程序,进行了桥梁涡振和颤振的风洞试验,分析了不同风攻角下的桥梁风致振动的阻尼比、Lyapunov指数与风速的关系以及涡振振幅与风速的关系,研究了桥梁颤振和涡振的混沌特性。试验结果表明:在颤振试验中,当风速小于颤振临界风速15.5m·s-1时,Lyapunov指数小于0,Lyapunov指数与阻尼比存在很大的相关性,当风速从3m·s-1增大为18m·s-1时,相空间逐渐发散;在涡振试验中,当风速从4.5m·s-1增大至8.5m·s-1时,Lyapunov指数大于0,桥梁发生明显涡振,并由多频振动逐渐转变为单频振动,相空间变为一个较为理想的圆。桥梁的涡振与颤振均属于混沌现象,低风速下的Lyapunov指数可用来预测高风速下的风致振动,并且利用相空间也能识别涡振与颤振。
- 李加武王新张悦高蒙陈子涛
- 关键词：桥梁工程风致振动LYAPUNOV指数时间序列
- 钢桁架悬索桥颤振稳定性能研究被引量：21
- 2013年
- 钢桁架悬索桥由于抗扭刚度较小其颤振稳定性通常难以满足抗风稳定性要求。以刘家峡大桥为例通过风洞试验研究了采取中央稳定板、导流板、封闭防撞栏等气动措施组合对钢桁架悬索桥颤振稳定性的影响。结果表明:上、下稳定板同时使用效果优于单独使用;将上稳定板做成分段布置时,正攻角的颤振临界风速会急剧降低。水平导流板外置比导流板内置于钢桁架内部效果好;加宽水平导流板可以使不同攻角颤振稳定性趋于均衡。加高并封闭防撞栏杆可以起到中央稳定板的作用,能有效提高桁架悬索桥不同攻角的颤振临界风速。
- 白桦李宇李加武刘健新
- 关键词：悬索桥钢桁架颤振抗风措施
- 借助三分力系数的桥梁颤振稳定性评价被引量：8
- 2014年
- 为了借助简单的测力试验结果快速评价桥梁结构的颤振稳定性,利用理论分析方法给出影响桥梁颤振稳定性的系统牵连扭转运动阻尼比的简化表达式。采用Fung公式计算颤振导数A*2,利用Scanlan公式计算颤振导数A*1和H*3,可以较好地将三分力系数与颤振导数联系起来。结果表明:三分力系数斜率与桥梁颤振稳定性有一定关系,主梁断面的升力系数斜率与升力矩系数斜率乘积C′LC′M越小,越有利于桥梁的颤振稳定性;当颤振导数A*1H*3为负值时,有利于减小气动负阻尼,对结构起到稳定作用;应用此方法可以快速对比不同方案的颤振性能,便于气动选型。
- 白桦高慧李宇李加武
- 关键词：桥梁工程颤振三分力系数悬索桥气动阻尼
