桥梁涡振，桥梁涡振是什么意思

桥梁涡振，桥梁涡振是什么意思？

桥梁涡振，指的是在平均风的作用下，桥梁结构因绕流实腹断面后交替脱落的涡旋而引起的振动。这种振动现象是空气动力学中的一个重要分支学科，具有自激振动和强迫振动特性，且在一定风速范围内，涡激频率保持不变，产生所谓的“锁定”现象。

1.桥梁涡振的定义与特点

桥梁涡振是指在平均风作用下，有绕流实腹断面后交替脱落的涡旋引起的振动。这种振动现象是桥梁结构在特定风速和流场条件下，因涡旋脱落而产生的周期性强迫振动。桥梁涡振具有以下特点：

-自激振动和强迫振动特性：桥梁涡振既有自激振动成分，也有强迫振动成分，这使得它比单纯的振动现象更为复杂。

有限振幅振动：在一定的风速范围内，桥梁涡振的振幅保持有限，不会无限制地增大。

锁定现象：在特定风速下，涡激频率与桥梁自振频率相匹配，导致涡激频率保持不变，产生锁定现象。

2.桥梁涡振的应用与影响

桥梁涡振研究在桥梁工程领域具有重要意义，其应用主要体现在以下几个方面：

-桥梁设计：通过研究桥梁涡振现象，可以优化桥梁结构设计，提高桥梁的抗风性能。

桥梁维护：桥梁涡振可能导致桥梁结构***伤，对桥梁涡振的研究有助于及时发现桥梁问题，进行维护和加固。

桥梁安全：桥梁涡振可能导致桥梁结构破坏，甚至引发事故，研究桥梁涡振对确保桥梁安全具有重要意义。

3.桥梁涡振的实验研究

针对桥梁涡振现象，研究人员开展了大量的实验研究，以揭示其产生机理和影响因素。以下是一些典型的实验研究：

-东京湾大桥涡振实验：***东京湾通道桥主桥在16~17m/s的风速下发生了竖向涡激振动，跨中振幅达50cm。这一实验为研究桥梁涡振提供了重要参考。悬索桥涡振实验：悬索桥在涡激振动作用下，可能会产生舒适性振动和安全性振动。虎门大桥发生的振动主要是影响舒适性的涡振，对桥梁结构没有产生大的影响。

4.桥梁涡振的防振措施

为了预防和减轻桥梁涡振现象，研究人员提出了多种防振措施，主要包括：

-优化桥梁结构设计：通过优化桥梁结构设计，可以降低桥梁的自振频率，从而减少涡激振动的发生。

增加桥梁减振阻尼器：在桥梁结构中增加减振阻尼器，可以提高桥梁的抗振性能，减轻涡激振动的影响。

改变桥梁气动外形：通过改变桥梁的气动外形，可以降低涡激振动的发生概率和振幅。

桥梁涡振是一种复杂的风致振动现象，对桥梁结构安全与舒适度具有重要影响。通过对桥梁涡振现象的研究，可以为桥梁设计、维护和安全提供重要依据。