贾明晓，刘祖军，，杨詠昕

(1.华北水利水电学院 土木与交通学院，郑州 450011;2.同济大学 桥梁工程系，上海 200092)

数值方法与计算机技术进步提升了对颤振本质的认识，已能较准确预测桥梁颤振的临界风速、颤振频率及颤振形态。颤振属自激振动，其物理机理可从能量角度进行阐释。处于气流中桥梁的能量反馈机制表现为气流输入结构—气流系统中能量与结构阻尼耗散能量之间的平衡关系。当输入结构—气流系统中能量小于结构阻尼耗能时，结构在初始扰动下将作衰减(阻尼)振动;而当输入能量大于结构阻尼耗能时结构在初始扰动下将作发散振动;两者相等时结构在初始扰动下将作等幅简谐振动。

对桥梁自激振动能量分析，Scanlan［1］最早提出桥梁颤振的多模态分析方法，并从能量观点对桥梁颤振稳定性进行研究，给出一个振动周期内气流沿桥梁断面每延米输入的总能量与结构耗能表达式，但此仅为理论框架，如何从能量角度对桥梁进行颤振分析，并未给出具体方法。Larsen［2］以CFD方法为基础，据离散涡计算中涡旋运动规律提出简化分析模型。该模型描述桥梁断面扭转运动一个周期内涡旋的运动情况，并通过积分估算由涡旋产生的气动力对桥梁断面所做总功，用能量方法分析涡激力做功与结构稳定之关系。文献［2］颇具开创性，但其计算模型假定在旋涡沿横截面移动时，旋涡升力保持不变且结构阻尼为零，此与实际情况有很大不同。刘高……