特征紊流对大跨度桥梁静风稳定性影响的研究与分析

本文探讨了"考虑特征紊流影响的大跨桥梁静风稳定分析方法"这一关键主题，由张文明和葛耀君两位作者共同研究。他们针对大跨度桥梁在静风状态下可能面临的特征紊流抖振力的影响，提出了创新的特征紊流气动力模型。这个模型旨在模拟和量化这种特定类型的湍流效应，它通常在风洞实验中通过测量气动力系数谱来实现。 在他们的研究中，张文明和葛耀君利用风洞实验数据，尤其是实测的气动力系数谱，来构建一个适用于大跨度桥梁的分析框架。这种方法旨在捕捉特征紊流的特性，如其窄带随机过程的性质，其中大部分能量集中在某一特定频率上。对于像西堠门大桥这样的大型桥梁，由于其固有频率远远高于特征紊流的主要频率，因此特征紊流引起的振动幅度相对较小，对静风稳定性和失稳形态的影响并不显著。 通过动力有限元算法，他们对西堠门大桥进行了详细的数值模拟，探究了特征紊流下的位移响应。结果显示，尽管存在特征紊流，但桥梁的响应主要局限于微小的幅度振动，这表明特征紊流对大跨度桥梁静风稳定性的实际影响有限，特别是对于临界风速和失稳形态的改变。 关键词方面，文章关注的核心概念包括大跨度桥梁、特征紊流、静风稳定性和气动力模型，以及抖振效应。这些关键词揭示了研究的核心内容和焦点，即如何通过理解和控制特征紊流来确保桥梁在极端风况下的安全。 这篇首发论文提供了对大跨度桥梁静风稳定性分析的新视角，特别是在考虑特征紊流影响时的精确计算和评估方法。这对于桥梁工程的设计、优化和风险管理具有重要的理论与实践意义。