【摘 要】
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本文以一桥梁闭口箱梁断面模型为研究对象,利用基于计算流体动力学的数值方法模拟来流风作用下桥梁断面的绕流风场,进而研究了通过在桥梁箱梁底面靠近来流风一端开孔施加定常吸气对桥梁断面气动特性的影响。静力计算结果显示,与未采用吸气情况下相比,定常吸气后断面的升力与扭矩基本没有变化,而阻力却显著降低,随着吸气能量的增加吸气减阻效果加大。研究表明,定常吸气可以有效的抑制风流过钝体断面而产生的分离,使主流更加贴
【机 构】
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哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150090 大连理工大学土木水利学院,辽宁大连 116
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本文以一桥梁闭口箱梁断面模型为研究对象,利用基于计算流体动力学的数值方法模拟来流风作用下桥梁断面的绕流风场,进而研究了通过在桥梁箱梁底面靠近来流风一端开孔施加定常吸气对桥梁断面气动特性的影响。静力计算结果显示,与未采用吸气情况下相比,定常吸气后断面的升力与扭矩基本没有变化,而阻力却显著降低,随着吸气能量的增加吸气减阻效果加大。研究表明,定常吸气可以有效的抑制风流过钝体断面而产生的分离,使主流更加贴近壁面,进而达到减少断面阻力的目的。
其他文献
针对泰州长江公路大桥三塔悬索桥方案,通过规范和气象观测获得了抗风设计基本风参数;基于ANSYS有限元程序进行了结构动力特性分析;通过规范方法对原设计方案进行的颤振临界风速估算表明其颤振稳定性不能满足要求;进而,通过主梁断面加设不同型式风嘴和改变检修车轨道位置及型式的一系列节段模型颤振风洞试验,获得了有效提高该桥颤振稳定性的气动措施。
桥梁截面的静力三分力系数是反映桥梁截面在风的静力作用下的三个分量,并仅与截面气动外形有关的无量纲特征参数。本文通过类平板截面在不同流场、不同紊流积分尺度和结构特征尺度比、不同雷诺数等非定常影响下的静力三分力系数测量试验,发现静力三分力系数具有随紊流度的增加而减少,不随尺度比改变,在高雷诺数下受雷诺数影响较小等特点,因此必须在桥梁风洞试验中考虑紊流度、雷诺数差异对静力三分力测量试验结果的影响。
通过已建立的远程监控系统时2007年8月06日强风影响下广州中信广场的风特性和风致响应进行了实时监测,获得了强风过程的实测数据。本文通过对实测数据进行统计分析,发现广州地区城市上空强风的湍流度和阵风因子较高,顺风向和横风向的总体平均湍流积分长度分别为231m和158m,与以往测试结果相比有一定的差异,实测的顺风向与横风向脉动风速谱与Von Karman谱符合较好。通过频谱分析识别出了结构动力特性(
本文对南方沿海城市中心──香港中环地区的自然风场特性,以及国际金融中心二期(2IFC)风致振动特性进行了现场实测和分析研究,从而得出该地区上空自然风场的紊流度,紊流积分尺度,阵风系数,风速谱等风场特性以及2IFC的振动频率,振动位移特性以及阻尼特性。其结果可以为超高层结构的抗风设计和计算提供参考。
主梁涡激振动特性是大跨度斜拉桥抗风设计的重要方面。本研究项目通过对鄂东大桥主梁1:20的节段模型涡激振动试验,研究了风攻角为0°、+3°、+5°、-3°、-5°时成桥状态和施工状态下主梁的涡激振动特性,包括起振风速和振幅。试验结果表明,成桥状态+5°风攻角下主梁的涡振幅值超过规范容许值,但将检查车轨道与梁底的距离拉大到28cm(实桥)后能满足规范要求。
分别采用风洞试验和数值模拟的方法,针对典型钝体断面─矩形断面(H/B=1/5)在风攻角分别为α=0°,±3°,±6°,±9°时的三分力系数、St数及表面压力分布压力系数分布规律进行了系统研究。研究表明,采用CFX中SST(剪切应力运输)模型所得的数值模拟结果与试验结果吻合较好;由测力法和测压法所得到的单矩形断面的三分力系数吻合很好,表明在利用测压法对矩形断面的三分力进行测试时,由空气粘性引起的摩擦
大风尤其是台风,经常同时伴随着大量降雨的发生。在评价桥梁及结构风荷载和响应时,有必要考虑降雨的影响。本文从降雨引起空气密度的改变、雨滴对结构的冲击作用、降雨引起的结构表面状态变化等方面对降雨的作用进行了分析,发现雨滴引起的空气密度变化和雨滴对结构的冲击力很小,可以忽略不计;指出分析降雨的影响,应重点分析降雨引起的结构表面状态的变化以及由此导致的气动特性的变化。
基于大型商业流体计算软件FLUENT,在桥梁气动导数的计算方面提出了刚性边界层网格+动网格+静止网格的网格分区方法,并进一步根据标准壁面函数推导出了控制贴体网格高度的简化公式。理想平板及苏通大桥主梁的绝大部分气动导数计算结果与理论解析解及风洞试验结果均十分吻合,同时能较好地分辨桥梁栏杆、检查车轨道等附属结构对桥梁气动导数的影响。表明本文提供的方法及简化公式是可靠和有效的,可为桥梁气动导数的数值计算
主跨1650m的舟山连岛工程西堠门悬索桥是我国跨度最大的悬索桥,其气动稳定性能经历了包括方案招标阶段,初步设计阶段,技术设计阶段和施工图设计阶段在内的全过程跟踪研究。在方案招标阶段,通过对四种不同横截面的箱型加劲梁的节段模型风洞试验比选,确定出采用分离双箱的断面形式以满足桥位颤振检验风速78.7m/s的要求。在初步设计阶段,采用节段模型风洞试验方法对分离双箱的中间槽宽进行了优化,确定了经济性较好的
以坝陵河大桥为背景,通过节段模型风洞试验研究了上下中央稳定板对采用了中央开槽的桁架加劲梁的大跨度悬索桥的颤振性能的影响,并在此基础上提出了开槽桁架梁断面颤振临界风速的近似估算公式。结果表明,在桁架加劲梁横梁上弦杆上侧设置适当高度的上中央稳定板可以较大幅度地提高桥梁的颤振临界风速,并且对于常规的稳定板高度范围,颤振临界风速基本上随上稳定板高度的增加而提高;在其下侧的主桁架内设置适当高度的下中央稳定板