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第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛

作者：张海朱乐东张宏杰同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

在双索面斜拉桥中,双边箱主梁截面由于中部无底板,结构经济、重量轻、施工方便等优点正越来越多地出现在斜拉桥主梁设计中.一般来说,半封闭式双箱梁的抗风性能良好,然而随着桥梁跨度不断增大,柔度越来越大,而钢结构的采用使得桥梁变轻... 详细信息

在双索面斜拉桥中,双边箱主梁截面由于中部无底板,结构经济、重量轻、施工方便等优点正越来越多地出现在斜拉桥主梁设计中.一般来说,半封闭式双箱梁的抗风性能良好,然而随着桥梁跨度不断增大,柔度越来越大,而钢结构的采用使得桥梁变轻、阻尼降低,对风的作用也就更为敏感,尤其是在低风速下即可发生的涡激振动变成这类桥梁常见的一种风致振动现象.较大的涡激共振有可能造成结构疲劳破坏,因而需要将其振幅限制在容许范围内.文中结合上海卢浦大桥的涡激振动控制的研究结果，提出采用有一定透风率的板，通过破坏旋涡脱落的规则性或不让其发展成大尺度的旋涡来控制涡振的措施。研究结果在一定程度上显示出多孔板在桥梁涡振控制思路方面的可行性，与其他涡振控制气动措施相比，具有加工和安装简便（比如对于钢主梁，多孑L板可以直接由主梁底板两侧悬出具有一定宽度并在其上开孔的板形成）、基本不会影响桥梁美观等特点，具有较高的工程应用价值。此外，多孔板的位置对其涡振减振效果很关键，多孔板的悬出宽度对其涡振减振效果也有较大影响。文中试验中仅考虑了0°风攻角下多孔板悬出主梁底部的宽度、在主梁底部的位置这些因素，因此得到的结论有一定的局限性。进一步的试验研究将会考虑更多的因素（包括多孔板悬出主梁底部的宽度、多孔板的透风率、孔洞大小、孔洞形式、孔洞排列方式、风攻角、主梁断面类型等），并结合计算流体动力学相关软件指导试验、分析机理。

关键词：双索面斜拉桥半封闭箱梁涡激振动多孔板

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高低塔墩斜拉桥动力特性研究和颤振性能评估

高低塔墩斜拉桥动力特性研究和颤振性能评估

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第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛

作者：高广中朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

本文以处于初步设计阶段的黄河小沙湾斜拉桥为背景,该桥两塔墩一高一低,具有不同于常规桥梁的独特的动力性能.研究发现：高低塔墩不对称斜拉桥的模态表现出明显的三维性和不对称性，模态的三维性影响结构的振动频率和等效质量、等效质... 详细信息

本文以处于初步设计阶段的黄河小沙湾斜拉桥为背景,该桥两塔墩一高一低,具有不同于常规桥梁的独特的动力性能.研究发现：高低塔墩不对称斜拉桥的模态表现出明显的三维性和不对称性，模态的三维性影响结构的振动频率和等效质量、等效质量惯矩，从而对颤振稳定性产生一定的影响;高低塔墩不对称斜拉桥的等效质量惯矩明显高于对称斜拉桥，而频率变化不大，说明高低塔墩不对称斜拉桥扭转振型的“不纯”，即扭转振型中其他模态的耦合，耦合的模态起到了减振耗能的作用，使高低塔墩不对称斜拉桥的等效质量惯矩与常规对称斜拉桥相比偏大，从而提高了颤振稳定性。H形塔平行索面体系提高最为明显，A塔和倒Y塔斜索面体系提高不明显。

关键词：高低塔墩斜拉桥颤振性能稳定性评估

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双幅斜拉桥涡振响应和减振气弹模型试验研究

双幅斜拉桥涡振响应和减振气弹模型试验研究

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第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛

作者：周奇朱乐东孟晓亮同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

近年来双幅桥梁越来越受桥梁设计人员的青睐,并且逐渐运用于大跨度桥梁设计中.20世纪90年代以来,国内外学者对平行双幅或多幅桥梁的气动干扰效应和气动稳定性能进行了研究,研究表明气动干扰效应与桥面间距和来流风向有关,引起的结构振... 详细信息

近年来双幅桥梁越来越受桥梁设计人员的青睐,并且逐渐运用于大跨度桥梁设计中.20世纪90年代以来,国内外学者对平行双幅或多幅桥梁的气动干扰效应和气动稳定性能进行了研究,研究表明气动干扰效应与桥面间距和来流风向有关,引起的结构振动响应十分复杂,在大跨度平行双幅或多幅桥梁的抗风性能研究中不可忽略.本文以天津塘沽海河既有独塔斜拉桥拓宽工程为背景，通过平行双幅桥全桥气弹模型风洞试验，对上下游桥各阶涡激共振的风速锁定区间、斯托罗哈数等进行了分析，并根据涡振振动形态和相应的振型值给出全桥模型涡振响应实测值的修正方法。此外，还推导了基于一阶涡振结果对高阶涡振最大振幅预测的估算公式，并将结果与试验结果进行了对比。最后，还对两种透风率的多孔板安装于不同位置处的涡振减振效果进行了研究。结果表明：全桥气弹模型试验可以直接模拟出高阶涡振，但是实测结果应根据涡振振动形态和模态振型值进行位置修正，同时发现各阶涡振的斯托罗哈数相差不大，这说明主梁断面的斯托罗哈数与结构振动形态和固有频率没有必然关系;通过节段模型涡振试验结果估算高阶涡振响应时，风速锁定区间可能会扩大，最大振幅值与实测值有一定的偏差;多孔板具有较好的涡振减振效果，其工作原理主要是打乱主梁断面上的规则旋涡脱落，而其破涡效果与透风率大小、空洞形状和分布以及安装位置有直接的关系。

关键词：双幅斜拉桥涡振响应振幅预测多孔板气弹模型试验

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曲线风障对桥面风环境影响的数值模拟

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武汉理工大学学报 2010年第10期32卷 38-44页

作者：周奇朱乐东郭震山同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

以象山港大桥风障性能研究为背景,采用二维RNG k-ε湍流模型对不同透风率不同风攻角下曲线风障的减风效果进行了数值模拟。通过数值模拟表明:RNG k-ε湍流模型能成功地模拟设置了曲线风障的桥梁断面非定常绕流问题;桥梁风障减风效果与... 详细信息

以象山港大桥风障性能研究为背景,采用二维RNG k-ε湍流模型对不同透风率不同风攻角下曲线风障的减风效果进行了数值模拟。通过数值模拟表明:RNG k-ε湍流模型能成功地模拟设置了曲线风障的桥梁断面非定常绕流问题;桥梁风障减风效果与透风率大小、来流风攻角以及风障高度有密切关系。此外分析车道中心线处风剖面和风速折减系数变化曲线知道:风障减风效果大小随着风攻角由负变为正成线性下降趋势并且下游车道受风攻角的影响更为显著;但是风障减风效果并非随着透风率的增大呈线性变化趋势,而是在某一透风率范围内,风障减风效果趋于稳定,通过这一现象可以确定最优风障透风率大小。

关键词：曲线风障透风率三分力系数风剖面风速折减系数

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分体式钢箱梁涡激振动控制试验

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2010年第3期26卷 433-438页

作者：汪正华杨詠昕葛耀君同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

目的以分体式钢箱梁断面为研究对象,研究涡激振动控制措施,提出一新型的控制涡激振种动的格栅板形式.方法采用大尺度节段模型风洞试验,研究成桥状态该桥的涡激振动特性,并分析不同格栅板样式和空隙率对随风速变化的涡振振幅的影响.结果... 详细信息

目的以分体式钢箱梁断面为研究对象,研究涡激振动控制措施,提出一新型的控制涡激振种动的格栅板形式.方法采用大尺度节段模型风洞试验,研究成桥状态该桥的涡激振动特性,并分析不同格栅板样式和空隙率对随风速变化的涡振振幅的影响.结果中央开槽断面的涡振性能较差,成桥状态涡振最大振幅达31.2 cm,加设50%空隙率格栅板后,涡振的振幅降低到10 cm以下.格栅板是一种有效的控制涡激振动的措施,格栅板的空隙率越小,抑制涡振的效果越好.结论空隙率相同时,顺桥向格栅和交叉格栅的抑振效果差不多,顺桥向格栅板抑制效果略好.

关键词：分体式钢箱梁中央开槽风洞试验涡振控制格栅板

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坝陵河大桥桥位风速观测及设计基准风速的计算

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石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2010年第4期23卷 5-9,20页

作者：朱乐东王继全陈伟周成任鹏杰同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092

架设在峡谷上的大跨度桥梁,由于桥位处地形复杂,离谷底较高,设计基准风速一般无法通过抗风规范查得,需要进行专门的分析或测试。针对坝陵河大桥的设计基准风速问题,分别通过附近气象台站的数据和专门架设的观测塔的观测数据,通过分析得... 详细信息

架设在峡谷上的大跨度桥梁,由于桥位处地形复杂,离谷底较高,设计基准风速一般无法通过抗风规范查得,需要进行专门的分析或测试。针对坝陵河大桥的设计基准风速问题,分别通过附近气象台站的数据和专门架设的观测塔的观测数据,通过分析得到了桥位处的设计基准风速。对类似地貌大桥建设设计基准风速的取得具有一定的参考意义。

关键词：风速观测仪基本风速设计基准风速极值Ⅰ型风速订正

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风嘴角度对钢箱梁斜拉桥涡振、颤振性能的影响

风嘴角度对钢箱梁斜拉桥涡振、颤振性能的影响

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第19届全国结构工程学术会议

作者：孟晓亮郭震山丁泉顺朱乐东同济大学桥梁工程系同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室同济大学土木工程防灾国家重点实验室

以宁波象山港大桥和台州椒江二桥为例,通过风洞试验研究风嘴角度改变对大跨度全封闭钢箱梁斜拉桥和大跨度半封闭钢箱梁斜拉桥涡振性能的影响,并测定了不同风嘴角度主梁断面大跨度斜拉桥的颤振临界风速。研究结果表明,全封闭钢箱梁和半... 详细信息

以宁波象山港大桥和台州椒江二桥为例,通过风洞试验研究风嘴角度改变对大跨度全封闭钢箱梁斜拉桥和大跨度半封闭钢箱梁斜拉桥涡振性能的影响,并测定了不同风嘴角度主梁断面大跨度斜拉桥的颤振临界风速。研究结果表明,全封闭钢箱梁和半封闭分离双箱叠合梁断面采用较尖的风嘴角度,可以有效的改善此类主梁断面斜拉桥的涡振性能,且较尖的风嘴角度基本不会对桥梁的颤振稳定性产生不利影响,通过改尖风嘴角度来改善桥梁的涡振性能是可行的。

关键词：结构风工程涡激共振颤振稳定性风洞试验风嘴角度

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斜风下典型桥塔抖振性能的比较

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第S2期39卷 126-132页

作者：周奇朱乐东郭震山同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁工程系上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室上海200092

为了研究斜风中自立状态下桥塔的抖振性能,进行了倒Y型和钻石型桥塔的气弹模型试验,并对比分析了几种典型桥塔的抖振性能.试验结果表明:当桥塔横桥向结构为H柱时,抖振响应-风偏角曲线出现一个较明显波峰,且响应最大值出现在峰值处;当桥... 详细信息

为了研究斜风中自立状态下桥塔的抖振性能,进行了倒Y型和钻石型桥塔的气弹模型试验,并对比分析了几种典型桥塔的抖振性能.试验结果表明:当桥塔横桥向结构为H柱时,抖振响应-风偏角曲线出现一个较明显波峰,且响应最大值出现在峰值处;当桥塔横桥向结构为独柱时,抖振响应-风偏角曲线变化较为平缓,没有明显波峰出现;当桥塔横桥向结构介于上述两者之间时,抖振响应-风偏角曲线出现一个波峰,但峰值较小.在不同紊流度和风速的流场下,桥塔抖振响应-风偏角曲线均具存在上述规律.同一风偏角下,桥塔抖振响应为风速二次曲线,但受涡振或驰振现象的影响.总之,斜风下典型桥塔抖振响应曲线与其横桥向结构形式、风偏角和来流风速有关,与紊流度无关.

关键词：典型桥塔抖振性能结构形式风偏角紊流度

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高层建筑风环境群体干扰效应研究

高层建筑风环境群体干扰效应研究

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第十四届全国结构风工程学术会议

作者：关吉平陈伟朱乐东同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学桥梁工程系桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室

在TJ-3风洞中,选择浦东一拟建大楼为试验建筑,对其与周边建筑群之间的风环境群体干扰效应做了试验研究。试验采用刚体模型,用Irwin探头来测量风速。分别对仅单体建筑、仅周边建筑群、单体建筑和周边建筑群一起三种情况进行了风洞试验。... 详细信息

在TJ-3风洞中,选择浦东一拟建大楼为试验建筑,对其与周边建筑群之间的风环境群体干扰效应做了试验研究。试验采用刚体模型,用Irwin探头来测量风速。分别对仅单体建筑、仅周边建筑群、单体建筑和周边建筑群一起三种情况进行了风洞试验。分析试验数据,得出各测点处的平均风速系数rM随风向角的变化,进而得到了周边建筑群对试验建筑风速系数的干扰因子IF1和试验建筑对周边建筑群风速系数的干扰因子IF2随风向角的变化。试验结果表明:处于高层建筑的尾流区或者建筑并排布置形成街道峡谷时,干扰效应十分显著;矩形截面建筑的尖角效应比较明显;试验建筑建成后对原周边风环境的影响不可忽略。

关键词：风环境 Irwin探头风速系数群体干扰效应干扰因子

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检修车轨道位置对半封闭分离双箱桥梁断面涡振性能的影响

检修车轨道位置对半封闭分离双箱桥梁断面涡振性能的影响

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第十四届全国结构风工程学术会议

作者：孟晓亮朱乐东丁泉顺同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学桥梁工程系桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室

以主跨480m的浙江省台州市椒江二桥为例,通过节段模型风洞试验比较了桥梁检修车轨道位置改变而引起桥梁涡激共振最大振幅、风速锁定区间及斯托拉哈数的变化。风洞试验结果表明,检修车轨道位置的变化因改变了桥梁主梁断面的气动外形而影... 详细信息

以主跨480m的浙江省台州市椒江二桥为例,通过节段模型风洞试验比较了桥梁检修车轨道位置改变而引起桥梁涡激共振最大振幅、风速锁定区间及斯托拉哈数的变化。风洞试验结果表明,检修车轨道位置的变化因改变了桥梁主梁断面的气动外形而影响桥梁的涡振性能,因此,作为一种涡振气动抑振措施,改变检修车轨道在主梁横断面上的位置就可能会有效的改善桥梁的涡振性能。

关键词：检修车轨道涡激共振振动控制节段模型风洞试验

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