一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警方法及系统，其系统包括风场采集子系统、涡量计算和预测子系统、涡流场分析和预警子系统。风场采集子系统用于实时监测主梁周围不同空间点的风速和风向。涡量计算和预测子系统通过对风场采集子系统采集的风速和风向空间点数据进行实时计算，得到主梁周围的涡量值，并对未来时刻的涡量值进行预测。涡流场分析和预警子系统对涡量时程进行频域分析，实时监测并预测涡流强度和涡脱频率，并在涡振可能发生前发出预警。本系统能够对根据涡振机理实时报警并可以起到提前预警作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程中大跨度桥梁抗风领域，涉及大跨度桥梁涡流场的实时识别和主梁涡振的提前预警，具体涉及一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警方法及系统。

技术介绍

1、近年来，国内外众多城市与地区纷纷落成了一系列雄伟壮观的桥梁工程，其中不乏采用斜拉桥与悬索桥等先进结构设计的杰作，这些大型桥梁在提升交通效率的同时，也面临着日益严峻的风荷载挑战，随着桥梁跨度的不断延伸，其结构柔性显著增加，风致振动问题愈发凸显，成为影响桥梁安全运营的关键因素。

2、风灾，作为自然灾害中发生频率较高的一种，对人类生命和财产安全构成了严重威胁。据统计，全球每年由于风灾造成的损失达100亿美元，年平均死亡人数2万人以上，因而风灾给人类生命财产带来了巨大的危害，在美国tacoma悬索桥发生颤振风毁事故后七十几年的今天，桥梁风致振动早已引起了各国桥梁工程师们的注意，且随着桥梁风工程研究的不断深入，风致桥梁振动已成为其中备受关注的热点课题。

3、其中，涡振是因为气体绕流经过表面时易产生旋涡脱落，涡脱频率与结构固有频率接近时，发生共振现象及流固耦合现象，从而产生涡振，虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：包括风场采集子系统、涡量计算和预测子系统、涡流场分析和预警子系统；

2.根据权利要求1所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：所述风场采集子系统包括风场采集装置和采集装置布置方案。

3.根据权利要求2所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：每个风场采集装置包括1个风速风向传感器与2个单向风速传感器；

4.根据权利要求2所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：所述采集装置布置方案，测点位置根据CFD模拟结果进行优化，在旋涡脱落处、附着处以及尾涡发生处进行...

【技术特征摘要】

1.一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：包括风场采集子系统、涡量计算和预测子系统、涡流场分析和预警子系统；

2.根据权利要求1所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：所述风场采集子系统包括风场采集装置和采集装置布置方案。

3.根据权利要求2所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：每个风场采集装置包括1个风速风向传感器与2个单向风速传感器；

4.根据权利要求2所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：所述采集装置布置方案，测点位置根据cfd模拟结果进行优化，在旋涡脱落处、附着处以及尾涡发生处进行布置，以采集涡流的风场信息。

5.根据权利要求2所述的一种基于涡流场监测的桥梁涡振预警系统，其特征在于：所述采集装置布置方案，箱梁周围共设...

【专利技术属性】
技术研发人员：万乐山，陈敏，韦康，李法玺，武伟，宗守斌，刘欣，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：