π形截面桥梁梁体非线性颤振行为的数值研究

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对π形截面桥梁梁体的非线性颤振行为进行了数值研究，重点关注气动弹性非线性、结构阻尼非线性和几何非线性等多种非线性因素对颤振后极限环振荡（LCO）幅值的影响。采用多阶段示性函数（IFs）在时域内描述非线性气动弹性效应，该方法需要幅值相关的气动弹性模型参数。运动幅值相关参数主要通过计算流体动力学（CFD）方法数值提取，并部分通过实验结果进行验证。CFD方法得到的参数与实验结果对比表明精度满意。利用所建立的时域多阶段示性函数模型模拟了颤振临界风速和颤振后极限环振荡。数值结果表明：在数值计算中引入任何一种非线性因素（气动弹性、结构阻尼或几何非线性）都会导致LCO产生。详细对比分析了三种非线性因素对颤振后LCO幅值的影响规律。研究表明，在本工作所研究的工况下，结构阻尼非线性是决定颤振后LCO幅值和颤振临界风速的最重要因素。所采用的时域多阶段示性函数方法为获得大跨度桥梁的非线性颤振后性能提供了一种高效的求解策略。

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