并行拉索的空氣動力特性研究
發(fā)布時間:2021-09-22 11:59
隨著新興復(fù)合材料的應(yīng)用以及橋梁施工工藝的提升,現(xiàn)代橋梁正朝著更輕巧、更大跨徑的方向發(fā)展,斜拉索的長度也隨之增加,并且出現(xiàn)了并列、串列等多種形式的拉索布置方式,下游拉索受到上游拉索尾流的干擾,易產(chǎn)生風(fēng)致振動問題,嚴(yán)重影響行車舒適性,甚至?xí){橋梁安全。并行拉索的繞流特性與尾流馳振問題一直是橋梁風(fēng)工程的研究熱點。并行拉索風(fēng)致振動問題實質(zhì)上是鈍體繞流問題。本文先采用數(shù)值模擬的方法研究了低雷諾數(shù)下單拉索與雙拉索的繞流特性,之后采用風(fēng)洞試驗的方法研究了低雷諾數(shù)到高雷諾數(shù)的拉索氣動力特性,將試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比,并利用試驗結(jié)果對拉索尾流馳振的失穩(wěn)區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測。本文主要工作與成果如下:1、闡述了拉索風(fēng)致振動類型及其減振措施,回顧了并行拉索繞流的研究現(xiàn)狀,提出了本文的研究方法與思路。2、介紹了流體力學(xué)中的三大控制方程與湍流的數(shù)值模擬方法,并著重介紹了本文所采用的大渦模型與亞格子尺度模型。3、將單拉索數(shù)值模擬結(jié)果與以往的試驗或數(shù)值模擬結(jié)果相對比,證明了本文數(shù)值模擬時網(wǎng)格劃分以及參數(shù)設(shè)置的正確性,并闡述了單拉索在低雷諾數(shù)下的繞流特點。4、對并行拉索進(jìn)行了低雷諾數(shù)下的數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)風(fēng)向角較小時...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
采用并行拉索結(jié)構(gòu)的橋梁
圓柱體發(fā)生渦振風(fēng)險
拉索的上下表面會形成水線,見圖1-3 所示,水線是由氣動力、表面毛細(xì)管作用力與重力共同作用的結(jié)果,這導(dǎo)致了拉索斷面的對稱性被破壞,從而造成了負(fù)氣動阻尼,進(jìn)而導(dǎo)致了 Den Hartog 馳振失穩(wěn)。拉索一旦失穩(wěn)振動,拉索上的水線也以相同的頻率進(jìn)行環(huán)向振動,拉索的撓曲振動與水線的環(huán)向振動相耦合從而加劇了拉索的振動。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高雷諾數(shù)下串列圓柱尾流致渦激振動的機(jī)理研究[J]. 杜曉慶,施春林,孫雅慧,代欽. 振動工程學(xué)報. 2018(04)
[2]大跨度纜索承重橋并列索尾流激振研究[J]. 杜曉慶,蔣本建,代欽,王國硯,孫雅慧. 振動工程學(xué)報. 2016(05)
[3]三維圓柱繞流數(shù)值模擬湍流方法的選擇[J]. 喬永亮,桂洪斌,劉祥鑫. 水利水運工程學(xué)報. 2016(03)
[4]斜拉索風(fēng)雨振研究現(xiàn)狀和尚待解決的問題[J]. 劉慶寬. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[5]不同雷諾數(shù)下圓柱繞流仿真計算[J]. 詹昊,李萬平,方秦漢,李龍安. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2008(12)
[6]各種湍流模型在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 張志偉,劉建軍. 河北水利. 2008(10)
[7]鋼桁拱橋吊桿風(fēng)致振動研究[J]. 高宗余,李龍安,方秦漢,衛(wèi)軍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2007(02)
[8]纜索空氣動力問題[J]. 徐愛軍,郝超,李永樂. 世界橋梁. 2005(04)
[9]抑制斜拉橋拉索風(fēng)雨激振的氣動措施研究[J]. 李文勃,林志興. 土木工程學(xué)報. 2005(05)
[10]犍為岷江大橋換索工程[J]. 代璞,唐繼舜,謝海清. 四川建筑. 2005(01)
碩士論文
[1]基于CFD的斜拉索氣動特性研究[D]. 王妍.西南交通大學(xué) 2011
本文編號:3403723
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
采用并行拉索結(jié)構(gòu)的橋梁
圓柱體發(fā)生渦振風(fēng)險
拉索的上下表面會形成水線,見圖1-3 所示,水線是由氣動力、表面毛細(xì)管作用力與重力共同作用的結(jié)果,這導(dǎo)致了拉索斷面的對稱性被破壞,從而造成了負(fù)氣動阻尼,進(jìn)而導(dǎo)致了 Den Hartog 馳振失穩(wěn)。拉索一旦失穩(wěn)振動,拉索上的水線也以相同的頻率進(jìn)行環(huán)向振動,拉索的撓曲振動與水線的環(huán)向振動相耦合從而加劇了拉索的振動。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高雷諾數(shù)下串列圓柱尾流致渦激振動的機(jī)理研究[J]. 杜曉慶,施春林,孫雅慧,代欽. 振動工程學(xué)報. 2018(04)
[2]大跨度纜索承重橋并列索尾流激振研究[J]. 杜曉慶,蔣本建,代欽,王國硯,孫雅慧. 振動工程學(xué)報. 2016(05)
[3]三維圓柱繞流數(shù)值模擬湍流方法的選擇[J]. 喬永亮,桂洪斌,劉祥鑫. 水利水運工程學(xué)報. 2016(03)
[4]斜拉索風(fēng)雨振研究現(xiàn)狀和尚待解決的問題[J]. 劉慶寬. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[5]不同雷諾數(shù)下圓柱繞流仿真計算[J]. 詹昊,李萬平,方秦漢,李龍安. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2008(12)
[6]各種湍流模型在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 張志偉,劉建軍. 河北水利. 2008(10)
[7]鋼桁拱橋吊桿風(fēng)致振動研究[J]. 高宗余,李龍安,方秦漢,衛(wèi)軍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2007(02)
[8]纜索空氣動力問題[J]. 徐愛軍,郝超,李永樂. 世界橋梁. 2005(04)
[9]抑制斜拉橋拉索風(fēng)雨激振的氣動措施研究[J]. 李文勃,林志興. 土木工程學(xué)報. 2005(05)
[10]犍為岷江大橋換索工程[J]. 代璞,唐繼舜,謝海清. 四川建筑. 2005(01)
碩士論文
[1]基于CFD的斜拉索氣動特性研究[D]. 王妍.西南交通大學(xué) 2011
本文編號:3403723
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