發(fā)布時(shí)間：2021-06-06 04:09

　　大跨度斜拉橋斜拉索為典型的風(fēng)敏感結(jié)構(gòu),并且處在復(fù)雜的湍流環(huán)境中,來(lái)流湍流度對(duì)斜拉索的氣動(dòng)性能影響十分顯著。對(duì)斜拉索模型在不同湍流度下進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn),測(cè)得斜拉索的表面壓力,對(duì)比分析同一湍流度下斜拉索氣動(dòng)力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律,以及同一雷諾數(shù)斜拉索氣動(dòng)力系數(shù)隨湍流度的變化規(guī)律。結(jié)果表明:湍流度使得雷諾數(shù)效應(yīng)提前,湍流度越大,氣動(dòng)參數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)提前的越多;湍流度增加,迎風(fēng)側(cè)脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)也會(huì)增大;雷諾數(shù)越小,不同湍流度下斜拉索的壓力系數(shù)值相差越大,而在大雷諾數(shù)下,其值越接近。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2019,38(23)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

風(fēng)洞結(jié)構(gòu)平面圖

不同湍流度下斜拉索模型的平均阻力系數(shù)和脈動(dòng)阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化如圖2和圖3所示。由圖2可見(jiàn)當(dāng)來(lái)流為均勻流的時(shí)候,在亞臨界狀態(tài),平均阻力系數(shù)基本保持在1.0左右;隨著雷諾數(shù)的增加,大概在3.5×105左右進(jìn)入臨界狀態(tài)時(shí),平均阻力系數(shù)開(kāi)始大幅度下降,下降到最低點(diǎn)之后保持平穩(wěn)。而當(dāng)來(lái)流湍流度為2.4%時(shí),平均阻力系數(shù)在雷諾數(shù)大約為1.1×105時(shí)就開(kāi)始大幅度下降了,并且在雷諾數(shù)約為2.4×105時(shí)平均阻力系數(shù)就已經(jīng)下降到最低點(diǎn)并保持穩(wěn)定。當(dāng)湍流度增加到4.5%時(shí),在試驗(yàn)測(cè)得的最小雷諾數(shù)約為8.0×104時(shí)平均阻力系數(shù)就已經(jīng)處于迅速下降的階段了,而在雷諾數(shù)約為1.8×105時(shí)下降到最低點(diǎn)。當(dāng)湍流度繼續(xù)增加到11.0%時(shí),在雷諾數(shù)約為1.0×105時(shí)平均阻力系數(shù)就已經(jīng)下降到最低點(diǎn)進(jìn)入超臨界狀態(tài)。由此可見(jiàn),湍流度的存在使得斜拉索的雷諾數(shù)效應(yīng)提前,并且湍流度越大氣動(dòng)參數(shù)的雷諾數(shù)效應(yīng)提前的越明顯。圖3 脈動(dòng)阻力系數(shù)曲線

圖2 平均阻力系數(shù)曲線由圖3可以看出,湍流度對(duì)斜拉索的脈動(dòng)阻力系數(shù)有著非常明顯的影響。當(dāng)來(lái)流為均勻流的時(shí)候,在雷諾數(shù)小于3.3×105范圍內(nèi),脈動(dòng)阻力系數(shù)變化幅度較小;當(dāng)雷諾數(shù)在3.3×105與3.7×105之間時(shí),脈動(dòng)阻力系數(shù)出現(xiàn)波動(dòng),之后又迅速下降到0.05左右。當(dāng)湍流度為2.4%時(shí),脈動(dòng)阻力系數(shù)在雷諾數(shù)小于2.4×105時(shí)下降幅度較大,由0.23下降到0.08左右。隨著湍流度的增加,脈動(dòng)阻力系數(shù)變化幅度也相應(yīng)增加,下降到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)也相應(yīng)減小。當(dāng)湍流度為4.5%時(shí)脈動(dòng)阻力系數(shù)在雷諾數(shù)為8.0×104時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始下降,最終下降到0.05,此時(shí)的雷諾數(shù)約為1.8×105。當(dāng)湍流度繼續(xù)增加到11.0%時(shí),在雷諾數(shù)約為1.0×105時(shí)脈動(dòng)阻力系數(shù)就已經(jīng)下降到最低。

【參考文獻(xiàn)】：
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