雅康高速瀘定大渡河興康特大橋跨越干熱河谷區(qū)深大峽谷,其橋面中央設(shè)置了豎向穩(wěn)定板以提高結(jié)構(gòu)在復(fù)雜風(fēng)環(huán)境下的顫振穩(wěn)定性。對(duì)于鋼桁加勁梁而言,下穩(wěn)定板的布置形式具有一定的可變性,為了進(jìn)一步優(yōu)化下穩(wěn)定板的抑振效果,研究了不同形式的下穩(wěn)定板對(duì)該橋顫振性能的影響。首先,通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試了不同位置的單穩(wěn)定板及不同形式的分離式穩(wěn)定板對(duì)顫振臨界風(fēng)速的影響。然后,建立簡(jiǎn)化的二維CFD模型,通過(guò)氣動(dòng)力輸入能量的大小及流場(chǎng)的變化規(guī)律對(duì)相應(yīng)的氣動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了解釋。研究結(jié)果表明:設(shè)置穩(wěn)定板后,各個(gè)攻角下的顫振臨界風(fēng)速均得到不同的提高,尤其是在負(fù)攻角下。當(dāng)負(fù)攻角的絕對(duì)值較大時(shí),扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性成為了顫振發(fā)生的主要原因,穩(wěn)定板通過(guò)阻礙漩渦移動(dòng)、改變漩渦大小和增大迎風(fēng)側(cè)橋面板下側(cè)負(fù)壓區(qū)強(qiáng)度的方式提高扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,因此,將中央穩(wěn)定板設(shè)置為分離式豎向穩(wěn)定板的效果更好。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(19)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

興康特大橋

興康特大橋加勁梁采用鋼桁梁,主桁桁寬27.0 m、桁高8.2 m,其上設(shè)置了兩幅分離式的橋道系,間距約5.9 m。前期研究結(jié)果表明封閉兩幅橋道系之間的槽口,并設(shè)置豎向穩(wěn)定板可提高橋梁的顫振穩(wěn)定性[12],但綜合考慮其他因素,最終將橋面系中央設(shè)置為部分透風(fēng)的形式,透風(fēng)率約72.7%,如圖2所示。興康特大橋跨越干熱河谷區(qū)深大峽谷,其橋址區(qū)周?chē)貏?shì)起伏較大,兩岸山峰與谷底之間的溫差較大,易形成從上往下的來(lái)流風(fēng),從而使橋位處負(fù)攻角的情況多于正攻角,風(fēng)攻角的概率統(tǒng)計(jì)均值達(dá)到了-4.46°[13]。1.2 試驗(yàn)參數(shù)

為了提高興康特大橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性,對(duì)加勁梁斷面進(jìn)行氣動(dòng)優(yōu)化。前期研究表明,設(shè)置穩(wěn)定板可以明顯改善大跨度橋梁的顫振性能。因此,在興康特大橋橋面的上側(cè)和下側(cè)同時(shí)安裝了穩(wěn)定板,其中上穩(wěn)定板位于橋面中央,高1.36 m,為了保證車(chē)輛的正常行駛,可調(diào)整的空間有限,無(wú)法進(jìn)一步優(yōu)化。而橋面下側(cè)空間較大,穩(wěn)定板的安裝位置和形式可以多變,因此本文采用了多種不同形式的下穩(wěn)定板進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比,以期找到最優(yōu)布置形式。試驗(yàn)中將僅安裝中央上穩(wěn)定板的方案作為原始方案,考查了不同位置的單穩(wěn)定板和不同形式的分離式穩(wěn)定板對(duì)興康特大橋顫振性能的影響。單穩(wěn)定板即高度為34.4 mm(對(duì)應(yīng)實(shí)際高度為1.5 m)的豎向穩(wěn)定板單獨(dú)地安裝在橋面板縱梁下方,分別位于迎風(fēng)側(cè)距加勁梁中央6.25 m、加勁梁中央、背風(fēng)側(cè)距加勁梁中央6.25 m處,各工況布置示意圖如圖4所示。分離式穩(wěn)定板方案考慮了兩種形式,即分離式豎向穩(wěn)定板和分離式斜向穩(wěn)定板,如圖5所示。分離式豎向穩(wěn)定板即高度為34.4 mm(對(duì)應(yīng)實(shí)際高度為1.5 m)的穩(wěn)定板對(duì)稱地安裝在橋面板縱梁下方,距加勁梁中央6.25 m處,即同時(shí)安裝迎風(fēng)側(cè)穩(wěn)定板與背風(fēng)側(cè)穩(wěn)定板;分離式斜向穩(wěn)定板即在桁架內(nèi)部設(shè)置傾斜的下穩(wěn)定板,其高度仍為34.4 mm。通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)研究了在-7°～+7°攻角下,穩(wěn)定板對(duì)顫振性能的影響。

【參考文獻(xiàn)】：
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