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作者:段青松;马存明;何知明;虞伟;明驰;
单位:西南科技大学土木工程与建筑学院;西南交通大学土木工程学院;汉巴南城际铁路有限责任公司;四川公路桥梁建设集团有限公司;
摘要:为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能,以3座大跨桥梁为背景,制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ~Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验,对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响;采用Fluent软件建立数值模拟模型,分析断面周围绕流结构,以及检修车轨道和栏杆形式对箱梁竖向涡激振动性能的影响。结果表明:+3°、+5°风攻角时,断面Ⅰ、Ⅱ均发生竖向涡激振动,断面Ⅲ未出现竖向涡激振动;随着阻尼比增大,涡激振动区缩小,最大振幅逐渐减小;断面Ⅰ气流在桥面板处分离后,产生一定尺寸的旋涡并沿桥面板运动,旋涡尺寸不断增大,在桥面板背风侧发生分离并脱落,尾流旋涡为“单旋涡”模式,与断面Ⅰ相比,断面Ⅱ桥面板处旋涡尺寸相对较小,尾流旋涡为“旋涡对”模式;栏杆底座形式会影响箱梁竖向涡激振动性能,与箱梁下斜腹板距离0.8 m的检修车轨道对箱梁竖向涡激振动的影响较小,去除栏杆底座后,由于栏杆底座引起的气流分离旋涡消失,桥面上方旋涡尺寸明显减小,箱梁竖向涡激振动明显减弱。
关键词:桥梁工程;;窄幅流线型箱梁;;涡激振动;;宽高比;;绕流结构;;风洞试验;;数值模拟
基金资助:国家自然科学基金项目(52078438);; 西南科技大学自然科学基金项目(21ZX7148);; 风工程四川省重点实验室开放课题基金项目(WEKLSC202302)~~