【摘要】：斜拉橋要承受許多動荷載,如:風(fēng)荷載、地震荷載、行人荷載和交通荷載等。風(fēng)荷載是設(shè)計(jì)斜拉橋特別是斜拉索重要的荷載,在設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確掌握風(fēng)荷載對于大橋的安全和經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。對于二維圓柱,在臨界雷諾數(shù)下出現(xiàn)較大的升力,但一直沒有引起重視。目前對于斜拉索或橋塔等橋梁圓形截面構(gòu)件,只考慮了臨界或超臨界雷諾數(shù)狀態(tài)下氣動阻力與亞臨界狀態(tài)下的不同,并沒有考慮臨界雷諾數(shù)狀態(tài)下出現(xiàn)的不可忽視的升力作用。再者產(chǎn)生較大的升力是否是影響斜拉索振動的一種因素有待研究,所以考慮全雷諾數(shù)范圍內(nèi)氣動力特性與雷諾數(shù)的關(guān)系及其流場特性是需要研究的問題。首先在低速試驗(yàn)段從斜拉索模型雷諾數(shù)效應(yīng)問題著手,研究了斜拉索模型在全雷諾數(shù)范圍內(nèi)氣動力及流場特性,重點(diǎn)研究了臨界雷諾數(shù)區(qū)域內(nèi)的氣動力及流場特性。在亞臨界雷諾數(shù)區(qū)域,隨著雷諾數(shù)的增加,平均阻力緩慢減小或基本保持不變,平均升力在零值附近波動。風(fēng)壓周向?qū)ΨQ分布,斜拉索模型駐點(diǎn)位置偏離平衡位置作周期性擺動,擺動頻率與旋渦脫落頻率一致。在臨界雷諾數(shù)區(qū)域第一階段,風(fēng)壓周向非對稱分布,兩側(cè)產(chǎn)生不對稱氣泡,并且此時(shí)平均阻力急劇下降,并有較大升力產(chǎn)生;在臨界雷諾數(shù)區(qū)域第二階段,風(fēng)壓分布呈周向?qū)ΨQ分布,平均阻力繼續(xù)急劇下降,平均升力恢復(fù)到一個(gè)較小值附近。其次在高速試驗(yàn)段研究了不同雷諾數(shù)不同軸向間距下斜拉索模型升力系數(shù)的相關(guān)性問題。對于軸向間距1≤s3和雷諾數(shù)1.0×105≤Re1.6×105的區(qū)域內(nèi),斜拉索模型升力系數(shù)相關(guān)性為顯著相關(guān)或高度相關(guān),其中s=1時(shí)為顯著相關(guān),s=2時(shí)為高度相關(guān),對于其他區(qū)域相關(guān)系數(shù)很小,基本為微相關(guān)。最后綜合高、低速試驗(yàn)段的研究成果,認(rèn)為對于低速試驗(yàn)段的斜拉索模型只有一圈測點(diǎn)出現(xiàn)了較大的升力,而其他圈測點(diǎn)的平均升力系數(shù)基本為零,可能是由于其他圈測點(diǎn)與此圈測點(diǎn)的軸向間距較大,并且出現(xiàn)升力時(shí)的雷諾數(shù)較大,則各圈測點(diǎn)的升力系數(shù)相關(guān)性為微相關(guān),各圈是否出現(xiàn)升力(即是否會產(chǎn)生不對稱氣泡)基本是獨(dú)立的,不會相互影響。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U441.3;U448.27

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 項(xiàng)海帆;進(jìn)入21世紀(jì)的橋梁風(fēng)工程研究[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年05期

2 劉慶寬;喬富貴;張峰;;考慮雷諾數(shù)效應(yīng)的斜拉索氣動力試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2011年11期

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本文編號：2558696