索膜结构风振气弹效应的风洞实验研究

提出一种可以考虑索膜结构与风荷载动力耦合作用的简化气弹力学模型方法。以该方法为理论基础，进行了多个鞍形索网和鞍形膜结构的缩尺模型风洞气弹实验。研究内容包括：1)通过对形状相同的刚性模型和弹性模型表面的脉动风压与结构响应观测，探讨了附加气动力对结构响应的影响；2)利用随机减量技术对实验数据进行处理，实现了对气动阻尼、附加质量等参数的识别；3)通过对大量试验数据分析，得到了附加质量和气动阻尼随来流风速、风向、结构刚度和结构振动模态的变化规律。实验结果表明：气动阻尼对结构振动的影响较为显著，特别是对结构的低阶模态，气动阻尼比可达到15%左右；附加质量对结构振动的影响较小，其量级仅为结构质量的1倍―2倍左右。该试验过程中未发现结构出现整体气弹失稳现象，但在某些工况下，在结构局部测点出现气动负阻尼。