悬浮隧道锚索涡激疲劳损伤分析

发布时间：2018-11-10 18:45

【摘要】：为了评估水中悬浮隧道锚索涡激疲劳损伤,根据Hamilton原理,考虑附加质量对锚索动力特性的影响,应用模态叠加法,引入Blevins升力模型和Vengugopal阻尼模型,计算了升力系数和无量纲模态振幅;通过疲劳累积损伤理论和S-N疲劳曲线,计算了锚索涡激疲劳损伤.研究结果表明:低质量比(m*10)时,必须考虑附加质量系数对锚索涡激振动的影响;高质量比(m*10)时,附加质量系数的影响可以忽略;锚索长细比大于100时,锚索涡激振动表现为多模态谐振;利用本文提出的方法可以较为准确地计算锚索涡激疲劳损伤,文中算例计算结果与物理实验结果比较发现,计算误差在5%的范围内.
[Abstract]:In order to evaluate the vortex-induced fatigue damage of anchor cable in suspension tunnel in water, considering the effect of additional mass on the dynamic characteristics of anchor cable, the Blevins lift model and Vengugopal damping model are introduced by modal superposition method according to the Hamilton principle. Lift coefficient and dimensionless modal amplitude are calculated. Based on the fatigue cumulative damage theory and S-N fatigue curve, the vortex-induced fatigue damage of anchor cable is calculated. The results show that the effect of the additional mass coefficient on the vortex-induced vibration of the anchor cable must be considered when the mass ratio is low (m10), and the effect of the additional mass coefficient on the vortex-induced vibration of the anchor cable can be neglected when the mass ratio is high (m10). When the aspect ratio of anchor cable is greater than 100, the vortex-induced vibration of anchor cable is multimodal resonance. The method proposed in this paper can be used to calculate the vortex-induced fatigue damage of anchor cables more accurately. Compared with the results of physical experiments, the calculated error is within 5%.
【作者单位】： 长安大学陕西省桥梁与隧道重点实验室;西南交通大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(10972186) 中央高校基本科研业务专项基金资助项目(SWJTU11ZT33) 教育部创新团队发展计划资助项目(IRT0955)
【分类号】：U459.5

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本文编号：2323297