上中央与侧边稳定板对扁平箱梁气动性能的影响

摘要：

提升扁平箱梁的气动性能可同步提升大跨度桥梁的抗风性能,而增设气动措施则是简单易行的有效方法.基于节段模型风洞试验,在-5°～+5°风攻角范围内测试了某扁平箱梁的颤振和涡振性能,系统研究了上中央稳定板与侧边稳定板对改善扁平箱梁断面气动性能的影响.在此基础上,采用CFD数值模拟技术,研究了最不利风攻角下组合稳定板对流场的改善作用和涡致振动机理.风洞试验结果表明:扁平箱梁原设计断面在+3°与+5°风攻角下的颤振临界风速显著低于检验风速,且在各风攻角下均存在显著的涡激振动现象,气动性能不满足规范要求;设置上中央稳定板与侧边稳定板后,能显著提升扁平箱梁在+3°和+5°攻角下的颤振临界风速,可将最不利风攻角(+5°)下的颤振临界风速提高 112%左右,并削弱检修车轨道对气动性能的影响;该组合措施能够显著抑制甚至完全消除扁平箱梁原有的涡激振动,相当于同时改善了颤振和涡振性能,使其满足设计要求.数值模拟计算结果表明:设置上中央稳定板与侧边稳定板后,断面会产生新的小尺度旋涡,可以干扰和削弱原设计断面在尾流处由于卡门涡所产生的周期性气动力,从而对涡振起到了有效的制振作用.

关键词：桥梁工程、组合气动措施、风洞试验、扁平钢箱梁、颤振、涡致振动

所属期刊栏目：40

分类号：U441+.3(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;四川省科技计划项目

在线出版日期：2023-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：111-118