并行拉索的空气动力特性研究

发布时间：2021-09-22 11:59

　　随着新兴复合材料的应用以及桥梁施工工艺的提升,现代桥梁正朝着更轻巧、更大跨径的方向发展,斜拉索的长度也随之增加,并且出现了并列、串列等多种形式的拉索布置方式,下游拉索受到上游拉索尾流的干扰,易产生风致振动问题,严重影响行车舒适性,甚至会威胁桥梁安全。并行拉索的绕流特性与尾流驰振问题一直是桥梁风工程的研究热点。并行拉索风致振动问题实质上是钝体绕流问题。本文先采用数值模拟的方法研究了低雷诺数下单拉索与双拉索的绕流特性,之后采用风洞试验的方法研究了低雷诺数到高雷诺数的拉索气动力特性,将试验结果与数值模拟结果进行了对比,并利用试验结果对拉索尾流驰振的失稳区域进行了预测。本文主要工作与成果如下:1、阐述了拉索风致振动类型及其减振措施,回顾了并行拉索绕流的研究现状,提出了本文的研究方法与思路。2、介绍了流体力学中的三大控制方程与湍流的数值模拟方法,并着重介绍了本文所采用的大涡模型与亚格子尺度模型。3、将单拉索数值模拟结果与以往的试验或数值模拟结果相对比,证明了本文数值模拟时网格划分以及参数设置的正确性,并阐述了单拉索在低雷诺数下的绕流特点。4、对并行拉索进行了低雷诺数下的数值模拟,发现风向角较小时... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

采用并行拉索结构的桥梁

圆柱体发生涡振风险

拉索的上下表面会形成水线，见图1-3 所示，水线是由气动力、表面毛细管作用力与重力共同作用的结果，这导致了拉索断面的对称性被破坏，从而造成了负气动阻尼，进而导致了 Den Hartog 驰振失稳。拉索一旦失稳振动，拉索上的水线也以相同的频率进行环向振动，拉索的挠曲振动与水线的环向振动相耦合从而加剧了拉索的振动。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]三维圆柱绕流数值模拟湍流方法的选择[J]. 乔永亮,桂洪斌,刘祥鑫.  水利水运工程学报. 2016(03)
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[9]抑制斜拉桥拉索风雨激振的气动措施研究[J]. 李文勃,林志兴.  土木工程学报. 2005(05)
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硕士论文
[1]基于CFD的斜拉索气动特性研究[D]. 王妍.西南交通大学 2011



本文编号：3403723