流線閉口箱梁斷面渦振過程分布氣動力演變特性
本文選題:流線型閉口箱梁 + 渦振過程 ; 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報》2017年12期
【摘要】:渦激振動是大跨度橋梁在低風(fēng)速下較常見的風(fēng)致振動現(xiàn)象,探究渦振機理是橋梁渦激振動效應(yīng)評價與控制的重要前提.為深入研究渦振機理,立足于渦振發(fā)展的完整過程分布氣動力與結(jié)構(gòu)行為同步演變特性分析,深入揭示了分布氣動力及其結(jié)構(gòu)行為作用機制.以典型大跨度橋梁閉口流線型箱梁斷面為對象,實現(xiàn)了彈性懸掛節(jié)段模型同步測力、測振和測壓風(fēng)洞試驗.針對典型渦振過程風(fēng)速關(guān)鍵結(jié)點,對比研究了渦振發(fā)生前、鎖定區(qū)上升區(qū)、振幅極值點、下降區(qū)以及渦振后等不同時期箱梁表面分布氣動力演變特性.研究表明,渦振過程箱梁分布氣動力特性具有明顯的變遷歷程,集中體現(xiàn)在渦振鎖定區(qū)內(nèi)外表面氣動力特性具有顯著差異,壓力系數(shù)根方差、振動卓越頻率處壓力系數(shù)等統(tǒng)計參數(shù)與渦振振幅高度相關(guān),氣動力與渦振振幅具有明顯同步演化關(guān)系,尤其是上表面下游、下表面與下游風(fēng)嘴轉(zhuǎn)角附近區(qū)域氣動力演變特性顯著,是引起渦振的主要原因.該研究為渦振機理研究提供了一種新的思路和方法,未來可應(yīng)用于其他類型主梁斷面.
[Abstract]:Vortex induced vibration is a common phenomenon of wind induced vibration of long-span bridges under low wind speed. To explore the mechanism of vortex vibration is an important prerequisite for the evaluation and control of bridge vortex induced vibration effect. A typical large span bridge closed streamlined box girder section is used to realize the synchronous force measurement, vibration measurement and pressure testing in a typical large span bridge. According to the key nodes of the typical vortex vibration process, the rise area of the locking region, the amplitude extreme point, the descending area and the vortex vibration before the vortex vibration are compared and studied. It is shown that the aerodynamic characteristics of the box girder in the vortex vibration process have a distinct evolution process, and the aerodynamic characteristics of the inner and outer surfaces of the vortex vibration lock-in area have significant difference, the pressure coefficient root variance, the pressure coefficient and the vibration amplitude, and the vortex vibration amplitude. The relationship between the aerodynamic force and the amplitude of the vortex vibration is obviously synchronized, especially the downstream of the upper surface, and the aerodynamic evolution characteristics of the lower surface and the downstream corner of the nozzle are significant, which is the main cause of the vortex vibration. This study provides a new way of thinking and method for the study of the mechanism of vortex vibration. The future can be applied to other types of main beams. Section.
【作者單位】: 土木工程防災(zāi)國家重點實驗室(同濟大學(xué));浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51323013,51678451) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-13-0429)
【分類號】:U441.3
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,本文編號:2109814
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