悬索桥双吊索尾流致涡激振动的大涡模拟

摘要：

双吊索在大跨度悬索桥上应用广泛,在强/台风作用下,下游吊索常发生尾流激振.采用大涡模拟法,对雷诺数为1×104 ～4×104的串列双圆柱尾流致涡激振动进行数值模拟,研究了振动特性和流场流态随折减风速的变化规律,探讨了下游圆柱的动力响应、绕流场特性以及气动力三者之间的耦合关系,分析了尾流致涡激振动的流场干扰机理.结果 表明:大涡模拟结果与风洞试验结果吻合良好,在某些折减风速范围内,下游圆柱会发生较大幅度的尾流致涡激共振;在下游圆柱的横风向振幅逐渐增大过程中,位移的瞬时相位领先于升力,在一个振动周期内升力对下游圆柱做正功,而位移与升力之间的相位差则逐渐增大;当发生涡激共振时,上游圆柱的尾流对下游圆柱有两种干扰形式:当下游圆柱偏离平衡位置时,从上游圆柱脱落的旋涡与下游圆柱的剪切层发生相互作用;而当下游圆柱在平衡位置附近时,上游圆柱的旋涡会撞击到下游圆柱迎风面.

关键词：悬索桥、双吊索、尾流激振、涡激振动、大涡模拟(LES)、干扰机理

所属期刊栏目：38

分类号：O351.2(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金51578330;上海市自然科学基金14ZR1416000

在线出版日期：2019-09-24（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：129-136