曲線懸索支撐橋梁之氣動力行為研究

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Title:	曲線懸索支撐橋梁之氣動力行為研究
Other Titles:	Study of Aerodynamic Behavior of Curved Cable-Supported Bridges
Authors:	林堉溢
Contributors:	淡江大學土木工程學系
Keywords:	曲線纜索支撐橋梁;斷面模型實驗;顫振導數;風力係數;全橋模型實驗
Date:	2007
Issue Date:	2010-04-15 14:10:50 (UTC+8)
Abstract:	隨著橋樑工程的發展，現今纜索支撐橋樑的設計除了基本的實用性外，也考慮到外型上的美觀。因此興建了一些強調外型上美觀的曲線橋，當曲線橋樑受風作用時，其風向角是沿著橋軸連續變化的。由於傳統上的顫振與抖振理論是由直線橋樑發展而來，因此無法直接應用在此類橋樑上。過去經常使用餘弦法則以及斜風理論等近似理論來處理有風向角下的橋樑氣動力反應，但是這些近似理論僅能適用於風向角較小的情況下。因此本計畫將針對此類曲線橋研究其氣動力行為。本計畫為三年期，包含顫振與抖振理論推導及風洞實驗。由理論推導及斷面模型實驗結果，將發展出一套精確的分析方法來預測曲線橋的氣動力穩定性，並藉由全橋模型風洞實驗結果來驗證分析模式的正確性。茲將本計畫各階段之摘要分述如下: 1. 第一年第一年計畫為曲線橋樑氣動力理論推導，內容包含(1)曲線橋結構振態特性分析，(2)曲線橋顫振理論公式推導，(3)曲線橋抖振理論公式推導三大部分。此理論除考慮風向角變化外並將考慮風攻角的影響。本年度計畫預期可以發展出一套曲線橋樑受風的精確分析模式。 2. 第二年第二年計畫為建構和執行不同風向角的顫振導數及風力係數斷面模型實驗。由於傳統斷面模型實驗是風向垂直於橋軸，因此本階段需要設計新的實驗架構來量測各種風向角下的氣動力參數。本年度計畫結果配合第一年發展的分析模式將可精確預測曲線斜張橋的氣動力反應，同時此分析模式結果將與近似方法分析所得的結果加以比較討論。 3. 第三年第三年計畫為進行標的物的全模型風洞實驗，量測標的物之抖振反應和顫振臨界風速，此結果將與前二年所發展出的曲線橋分析模式結果作探討比較，並驗證本計畫提出的理論分析模式之正確性。
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