巖土工程師：大跨度橋梁顫振穩(wěn)定性研究(三)

　　2.非定常氣動力計算模型
　　橋梁結構分離流顫振實驗加理論方法的建立與完善是與著名氣動力老師R.H.Scanlan的貢獻緊密聯(lián)系在一起的。1967年，Scanlan首先提出對Theodorsen機翼氣動力表達式進行修正的建議「11」。Scanlan認為，對于非流線性的鈍體截面，不可能從基本的流體力學原理推導出類似于Theodorsen函數(shù)的氣動函數(shù)，但可以通過專門設計的節(jié)段模型風洞實驗測定小振幅條件下的氣動力參數(shù)――顫振導數(shù)（Flutter Derivatives）來建立線性非定常氣動力計算模型［18］
　　1974年，Scanlan利用節(jié)段模型風洞實驗中實測的顫振導數(shù)反算出過渡函數(shù)（Indicial Function）[21]，并與Theodorsen函數(shù)進行了比較，結果發(fā)現(xiàn)兩種函數(shù)曲線相差很大，從而找到了利用古典耦合顫振理論分析鈍體橋梁顫振問題所造成的誤差原因。Scanlan還斷言，從理論上找到適合于各種非流線型斷面的過渡函數(shù)是不可能的。
　　3.M維顫振分析方法
　　一旦建立了非定常氣動力計算模型，氣動失穩(wěn)臨界狀態(tài)就很容易確定了，其中，最典型的方法就是將所謂阿’片條理？quot；應用于氣流與結構相互作用之中，確定出一個垂直于橋軸線方向的二維節(jié)段，假定沿著橋軸線方向的任意三維影響都可以忽略不計，由此可得二維顫振方程。
　　與傳統(tǒng)的機翼顫振類似，阻力方向的振動影響一般忽略不計。此外，還假定二維節(jié)段在h和α兩個方向的振動是小振幅的同頻簡諧振動，這樣就可以在傳統(tǒng)的顫振分析中采用隨折算頻率變化的非定常氣動力。
　　4.Selberg計算公式
　　在電子計算機誕生之前，顫振分析的數(shù)值計算工作一直是一項枯燥繁重的勞動。為了簡化這項枯燥的工作，人們提出了許多顫振簡化計算方法。對于平板機翼，由于每一種翼型的氣動力表達式都有一定的差異，因此需要對一系列的結構參數(shù)進行分析，才能有針對性地進行額振計算，Theodorsen和Garrick[24]在這方面作了大量細致的工作，找到了一些實用的機翼顫振計算公式。而在橋梁結構方面，許多研究人員也作出了相同的努力，其中Selberg實用計算公式是被引用得最多的一種二維顫振實用計算公式。

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