公铁同层双幅非对称主梁气动干扰特性研究

作     者：刘路路 杨皓然 邹云峰 何旭辉 韩艳 陈志强 LIU Luu;YANG Haoran;ZOU Yunfeng;HE Xuhui;HAN Yan;CHEN Zhiqiang

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室湖南长沙410114 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075 山东铁路投资控股集团有限公司山东济南250014 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078504,U1934209,51925808) 湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ10082) 湖南省科技创新计划项目(2021RC3016) 桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(14KB02) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CX20220238,2022ZZTS0152) 国铁集团重点课题(N2022Z004) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第10期

页      码：3861-3872页

摘      要：为研究公铁同层非对称双幅桥主梁间的气动干扰效应,对某大跨度公铁双幅斜拉桥进行节段模型风洞试验,测试不同风向条件下单、双幅主梁的气动特性,并辅以数值模拟研究,在验证数值模拟结果准确性的基础上,分析单、双幅主梁周围流场的分布特征,研究双幅主梁间气动干扰效应的影响。研究结果表明:双幅主梁中的上游主梁和单幅主梁气动特性相似,但双幅主梁中的下游主梁气动特性发生明显变化,且下游公路主梁和下游铁路主梁气动特性的变化形式不同,由于双幅主梁的非对称性,上游主梁对下游主梁的气动影响特性并不相同。当铁路主梁迎风时,下游公路主梁上表面迎风侧所受正压减小,但下表面迎风侧所受正压增大,此时铁路主梁和公路主梁尾部均有交替旋涡脱落,双幅主梁处于双涡脱流态;当公路主梁迎风时,下游铁路主梁迎风侧风压的绝对值均减小,气流分离后再附位置向迎风侧移动,此时交替涡脱现象仅在铁路主梁的尾流区形成,双幅主梁处于剪切层再附流态。下游主梁气动特性的差异来源于双幅主梁非对称引起的气动干扰规律变化,不同来流方向下空气的绕流特征和主梁周围旋涡的脱落—附着行为存在明显区别,故必须综合考虑不同风向下双幅主梁的气动特性差异。研究成果可为考虑气动干扰效应的大跨公铁同层双幅桥气动设计提供参考。

主 题 词：气动干扰效应 公铁同层 平行双幅桥 风压系数 风洞试验 数值模拟 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20222067

馆 藏 号：203124217...