基于CFD数值模拟对大跨桥梁主梁断面颤振研究

发布时间：2019-01-05 02:39

【摘要】：随着桥梁设计跨度增大,结构对风荷载作用极为敏感。采用CFD数值模拟方法研究桃花峪黄河大桥主梁断面颤振问题,根据分状态强迫振动法给出了颤振导数识别方法建立了数值计算模型,经计算得出结论:在+5°风攻角下造成竖向振幅为0.03 m所需风速约为13.2 m/s,在+3°风攻角下造成相同竖向振幅所需风速约为14.2 m/s;在+5°风攻角下造成扭转振幅为6°所需风速约为13.1 m/s,在+3°风攻角下造成相同扭转振幅为6°所需风速约为14.0 m/s,风攻角是颤振重要因素;经模拟气动流场得到主梁结构在0°、+3°及-3°攻角下颤振临界状态涡量变化情况可知随着风速增大涡量图为一对细长互不干涉正负涡量逐步增大至正负交替漩涡,在尾流处耦合成2个相互交替大漩涡。
[Abstract]:As the design span of the bridge increases, the structure is extremely sensitive to wind load. The flutter problem of the main girder section of Taohuayu Yellow River Bridge is studied by using CFD numerical simulation method, and the numerical model of flutter derivative identification method is established according to the forced vibration method. It is concluded that the wind speed required for the vertical amplitude of 0.03 m is about 13.2 m / s at 5 掳wind attack angle, and 14.2 m / s for the same vertical amplitude at 3 掳wind attack angle. The wind speed required for the torsion amplitude of 6 掳is about 13.1 m / s at 5 掳wind attack angle, and 14.0 m / s for the same torsional amplitude 6 掳at 3 掳wind attack angle. The angle of attack is an important factor for flutter. By simulating the aerodynamic flow field, the flutter critical state vorticity changes at 0 掳, 3 掳and-3 掳angles of attack of the main beam structure are obtained. It is shown that with the increase of the wind speed, the vorticity figure is a pair of slender non-interference positive and negative vortices gradually increasing to the positive and negative alternating vortices. The wake is coupled into two alternating maelstrophes.
【作者单位】： 中铁第一勘察设计院集团有限公司;
【基金】：陕西省交通运输厅科研项目(15-01K)
【分类号】：U441.3

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本文编号：2401151