大跨度桥梁颤振稳定性研究方法（二）

2.2的颤振分析。布莱希吊桥
1940年秋，美国华盛顿的塔科马吊桥被大风摧毁。人们很自然地将这种风致振动现象比作输电电缆在覆冰状态下的舞动或扁平机翼的颤动。布莱希试图用西奥多森的平板机翼颤振理论来解释这起事故，但他发现这里计算的临界颤振风速比塔科马吊桥被毁当天的实际风速要高得多。显然，机翼颤振系数不能直接用于气动现象更复杂的钝体段，如塔科马悬索桥的桁架加劲梁段。为此，BIeich试图考虑桥面断面两侧涡的影响，用附加升力项修正Theodorsen气动力表达式，用逐次逼近法计算出一个合理的悬索桥颤振临界风速，从而建立了一个经典的悬索桥耦合颤振分析方法[7]。
3.Kloppel/Thiele's诺模图
1961年，Kltw和Thiele将BIeich悬索桥经典耦合颤振理论的逐次逼近过程编制成计算机程序，引入无量纲参数，分别绘制了不同阻尼比下颤振方程实部和虚部为零的两条曲线的诺模图。临界颤振风速可以通过诺谟图直接得到[8]。这种方法一直沿用至今，如附表[9]
4。范德把计算公式
放在ECCS。1976年，Van der Put基于Kloppel和Thiele的诺模图，安全地忽略了阻尼的影响，认为风速U/ωB和。
三。分离流的颤振机理
当气流绕过振动的非流动线性段时，气流会在迎风面的拐角处发生分离，同时可能发生旋涡脱落和再附着，其流态非常复杂。单纯使用Theodorsen的表达式已经不能描述作用在钝体上的非定常空力[11]。
1。非定常气动力的实验测量
西奥多森的机翼气动力表达式是基于沿机翼表面的势流。一旦气流分离，这个假设马上就失效了，由气流分离引起的失速颤振现象最早是在螺旋桨和aero 空发动机叶片上观察到的。由于找不到基于分离流的非定常气动力表达式，自20世纪30年代以来，人们将注意力转向了通过实验方法确定非定常气动力，这主要通过两种方法来实现。一种是直接测量法，即对以一定形式振动的物体，利用拾振器、应变片或其他仪器直接测量气动力分量；第二种是间接测量，即由振动物体间接计算出气动力。这两种方法也适用于机翼和桥梁部分。
1958年，Forshing用直接测量的方法测量了各种棱柱的非定常气动力[12]，而Ukeguchi等人首次用Halfman的方法测量了桥梁断面的非定常气动力。他们用力学方法，在两个自由度方向上，用不同频率的简谐激励刚性桥梁节段模型的振动。空气动力是在模型支撑处测量的[13]。随后，这种强迫振动技术在日本得到了极大的发展，被广泛用于测量钝体剖面的气动力和非线性性能[14-16]。近年来，随着高速电子压力扫描阀技术的发展，实现了多点同步测量，该技术的应用开辟了非定常气动力测量的又一新途径[17]。
与直接测量法相反，间接气动测量法一般只需要相对简单的实验设备，但对实验的要求较高。该方法在桥梁空气动力学中的应用由Scanlan [l1][18]首创，并迅速在全世界推广[19] [20]。