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大跨桥梁结构阻尼低、自重轻等特点使得结构对风荷载作用非常敏感,因此桥梁结构抗风性能评价、振动理论及气动措施作用机理等研究日益重要。主梁结构的涡激振动现象至今时有发生,直接影响桥梁结构的使用安全和寿命,降低行车舒适度。直腹板钢箱梁断面由于其斜腹板与主梁底板夹角变大并有悬臂段伸出,以及成桥状态时桥面附属设施的影响,具有明显的钝体特性,易出现涡激振动现象。本文主要研究内容如下:(1).本文以某直腹板钢箱梁为研究对象,通过常规节段模型测振风洞试验对该模型进行气动性能评价,总结此主梁断面风致振动响应与风攻角的关系。提出外侧栏杆展向不均匀布置的抑振措施。考虑到栏杆尺寸较小,常规缩尺模型可能存在的制作误差,故设计大比例尺节段模型进行试验结果的检验,说明此种展向布置气动措施的有效性。以风洞试验测振结果为基础对此类断面及施加气动措施后断面的绕流场特性进行研究。(2).由于原始断面在两种缩尺比模型下均出现了竖弯涡激振动,故选择该主梁的竖弯振动作为主要研究对象进行深入分析。考虑气动措施的展向不均匀性,建立与大比尺模型同尺寸几何模型进行三维数值模拟研究。运用LES大涡模拟技术,从绕流场的速度分布、三维旋涡结构的发展和演化以及主梁表面压力分布等角度,深入分析此类断面的起振原因。通过对比研究,分析栏杆展向不均匀布置形式对绕流场特性及结构受力影响。(3).以测振试验结果为依据,结合数值模拟研究结论,进行大比尺模型静止状态绕流场测试研究。本文为获得模型全空间范围内的流场信息,设计了新型大尺寸结构物绕流场测试装置。通过对原始断面和施加气动措施后主梁周围绕流场信息的捕捉,构建主梁周围空间范围的速度场,分析气动措施对绕流场速度分布的影响。并重点关注结构尾流区的特性,从频域角度解释气动措施的抑振效果。