挑臂长度对钢桁梁颤振稳定性的影响

作     者：董国朝 许育升 韩艳 李凯 李春光 蔡春声 DONG Guochao;XU Yusheng;HAN Yan;LI Kai;LI Chunguang;CAI Chunsheng

作者机构：桥梁结构安全控制湖南省工程实验室(长沙理工大学)湖南长沙410114 东南大学交通学院江苏南京211189 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51822803,51978087) 湖南省自然科学基金资助项目(2020JJ4607) 长沙理工大学开放课题资助项目(14KD06) 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2023年第50卷第3期

页      码：132-142页

摘      要：基于数值模拟方法研究挑臂长度对钢桁梁悬索桥的颤振稳定性影响.通过风洞试验测试不同攻角下某悬索桥钢桁梁原设计断面(挑臂长度L为0.947 m)的颤振稳定性,并与CFD结果对比,验证了数值方法的可靠性.然后对同一折减风速下单个周期气动力输入的能量值大小以及流场的演变规律进行研究,得到不同的挑臂长度(0.0L,0.5L,1.0L,1.5L)对钢桁梁颤振稳定性的影响.结果表明:正攻角下,挑臂长度对钢桁梁的颤振稳定性影响不明显,而0°攻角及负攻角下,挑臂长度为1.5L的钢桁梁断面颤振稳定性显著优于其他工况.0°攻角钢桁梁上表面旋涡的运动导致的压强变化以及下表面迎风侧压力值的变化成为气动力的主导因素,气动力方向与钢桁梁运动方向相同,促进扭转振动发散,而增大挑臂的长度削弱了上表面旋涡的尺度,并在挑臂处形成了强度大小相对稳定的压强区.负攻角钢桁梁上表面无明显旋涡,下表面旋涡的演变及压力变化成为颤振发散的主导因素,增加挑臂能削弱下表面旋涡的尺度和强度,并在迎风侧挑臂的下表面处持续形成稳定的负压区,气动力输入的能量值为负.

主 题 词：挑臂 钢桁梁 数值模拟 颤振稳定性 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0814[工学-地质类] 0812[工学-测绘类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023037

馆 藏 号：203120981...