一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，属于海上土木工程安全技术领域，包括了桥梁节段模型、两侧带横梁的框架、三种不同类型的夹持装置、风浪耦合场生成装置、气动荷载测量装置、加速度传感器和风速测量设备。本发明专利技术用于风浪联合试验，借助三套夹持装置，可以分别实现桥梁节段模型气动三分力系数测量、竖弯强迫振动和扭转强迫振动试验；利用压力扫描阀系统采集桥梁节段模型上的压力分布情况；本发明专利技术可以高效地在风浪联合试验中获取桥梁节段模型的气动三分力系数、颤振导数，分析波浪边界对节段模型气动性能的影响规律。相较于传统的试验手段，本发明专利技术能够使用相对较小的试验装置来实现模型的强迫振动，且兼具桥梁节段模型的静力和动力测试的功能，本发明专利技术具有高效性和经济性的双重优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海上土木工程安全，具体涉及到一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统。

技术介绍

1、跨海桥梁相较于传统的陆基桥梁，桥址处的环境更为复杂，往往面临强风、巨浪、流、海啸、地震等自然灾害的共同作用，相关研究表明多种自然灾害的耦合作用往往会使得海洋结构处于更危险的状态。风、浪是跨海桥梁在服役期间最主要的外界荷载，台风期间海平面上升、桥梁净空降低，极端波浪与跨海桥梁周围风场的耦合作用增强，显著影响桥梁的气动荷载。因此，研究跨海桥梁在风浪联合作用下的气动荷载特性变得至关重要，研究底部波浪边界对桥梁节段模型气动三分力系数、颤振导数的影响机制是分析桥梁气动荷载的基础。

2、由于跨海桥梁所处的环境多场耦合作用显著，在分析其气动荷载时，需要关注风场、波浪场之间的耦合作用。传统的方法通常会忽略底部波浪边界对风场的影响，无论是采用桥梁节段模型风洞试验或是cfd数值模拟，通常都将波浪边界简化成平面，这使得现有的研究结论在应用于跨海桥梁时存在一些局限性。

技术实现思路

1、基于以上不足之处，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，包括了桥梁节段模型、两侧带横梁的框架、三种不同类型的夹持装置、风浪耦合场生成装置、气动荷载测量装置、加速度传感器和风速测量设备，其特征在于：

2.根据权利要求1所述一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，其特征在于：气动三分力系数试验采用的夹持装置包括高精度旋转滑台、两组竖向连接件、两组U形转换接头和锁紧装置，所述的桥梁节段模型展向的两端分别通过U形转换接头与高精度旋转滑台连接，所述的高精度旋转滑台的两侧分别通过竖向连接件与框架的两侧横梁固定连接，通过调整高精度旋转滑台的角度精准地控制桥梁节段模型的风攻角，定位后...

【技术特征摘要】

1.一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，包括了桥梁节段模型、两侧带横梁的框架、三种不同类型的夹持装置、风浪耦合场生成装置、气动荷载测量装置、加速度传感器和风速测量设备，其特征在于：

2.根据权利要求1所述一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，其特征在于：气动三分力系数试验采用的夹持装置包括高精度旋转滑台、两组竖向连接件、两组u形转换接头和锁紧装置，所述的桥梁节段模型展向的两端分别通过u形转换接头与高精度旋转滑台连接，所述的高精度旋转滑台的两侧分别通过竖向连接件与框架的两侧横梁固定连接，通过调整高精度旋转滑台的角度精准地控制桥梁节段模型的风攻角，定位后利用锁紧装置将高精度旋转滑台固定。

3.根据权利要求1所述一种研究风浪耦合作用对桥梁气动特性影响的试验系统，其特征在于：扭转强迫振动试验采用的夹持装置包括两组曲柄摇杆机构、两组竖向连接件、两组尾端带延长段的u形转换接头，所述的桥梁节段模型展向的两端与尾端带延长段的u形转换接头连接，每组所述的尾端带延长段的u形转换接头与一组竖向连接件转动连接，两组竖向连接件分别与框架的两侧横梁固定连接，每组所述的尾端带延长段的u形转换接头的尾部延长段与一组曲柄摇杆机构的动作端转动连接，两组所述的曲柄摇杆机构的固定段分别与框架的两侧横梁固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智超，郭安薪，刘嘉斌，闫佳磊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：