斜拉桥斜拉索表面状态对气动力特性影响的试验研究

发布时间：2017-07-03 16:21

  本文关键词：斜拉桥斜拉索表面状态对气动力特性影响的试验研究

  更多相关文章： 雷诺数效应 斜拉索 粗糙度 气动力系数 时程分析 频谱分析 实桥试算

【摘要】：斜拉桥自问世以来,因造型的优美以及跨越能力的卓越一度受到桥梁工程人的青睐,成为最流行的桥梁类型之一。但由于风吹日晒以及灰尘沾染等原因而造成的斜拉索表面的粗糙度改变的气动力计算问题以及在高风速下斜拉索的振动机理问题目前尚无定论,因此,模拟斜拉索表面的粗糙度来测量斜拉索的气动力问题是有意义的。本工作的主要内容总结如下:(1)对斜拉索气动性能研究的重要性进行了论证,总结前人对圆柱结构雷诺数效应的研究方法及得到的结论。(2)利用粗糙度仪将光滑模型以及七种砂纸模型的表面粗糙度测出,用定量的指标进行描述。利用天平进行端部测力试验,得到了不同粗糙度下模型的平均阻力系数、平均升力系数、脉动阻力系数、脉动升力系数随雷诺数的变化规律,比较了不同粗糙度下的升力系数的最大值以及阻力系数的最小值的关系。(3)将本文得到的平均升力系数、平均阻力系数以及合力系数与《公路桥梁抗风设计规范》给定的算法进行对比,并以苏通大桥和南京长江二桥的PES7-139型号的斜拉索为例来试算实际的风荷载,通过对比试验数据和《桥规》数据,给出自己的建议。(4)研究了不同粗糙度模型的流场分布情况。通过对不同模型升力系数进行时程分析和频谱分析,得到在不同雷诺数区域时的时程和频谱的变化情况,并分析了不同模型的斯托罗哈数随雷诺数的变化情况。
【关键词】：雷诺数效应 斜拉索 粗糙度 气动力系数 时程分析 频谱分析 实桥试算
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446;U448.27
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 引言8-9
• 1.2 斜拉索气动力测试的意义9-10
• 1.3 雷诺数和雷诺数效应10-15
• 1.3.1 力系数随雷诺数的变化11-12
• 1.3.2 斯托罗哈数随雷诺数的变化12
• 1.3.3 影响雷诺数效应的因素12-15
• 1.4 国内外的斜拉索气动力研究现状概述15-16
• 1.4.1 国内外的现状15-16
• 1.4.2 研究中存在的问题与不足16
• 1.5 本文的研究16-17
• 第二章 斜拉桥斜拉索气动力测试试验17-31
• 2.1 引言17-18
• 2.1.1 斜拉索模型的试验化17-18
• 2.1.2 试验的方法18
• 2.2 试验设备简介18-22
• 2.2.1 大气边界层风洞18-19
• 2.2.2 试验设备19-22
• 2.3 斜拉索气动力研究试验模型及工况22-28
• 2.3.1 试验模型22-25
• 2.3.2 试验工况25-26
• 2.3.3 表面粗糙度的确定26-28
• 2.4 风洞阻塞度及其相关修正28-31
• 第三章 粗糙度对斜拉桥斜拉索气动力影响的试验研究31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 物体表面边界层和流体流动分离31-32
• 3.2.1 物体表面边界层31
• 3.2.2 流体流动分离31-32
• 3.3 圆柱体绕流32-34
• 3.4 相关参数的确定34-35
• 3.5 数据的处理及其结果35-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 实桥斜拉索气动力计算算例43-50
• 4.1 引言43
• 4.2 苏通长江大桥斜拉索的风荷载算例43-47
• 4.3 南京长江二桥斜拉索的风荷载算例47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 不同粗糙度斜拉索模型周围流场的机理分析50-67
• 5.1 引言50
• 5.2 各斜拉索模型的时程分析50-59
• 5.2.1 边界过渡层50
• 5.2.2 时程分析50-59
• 5.3 各斜拉索模型的频谱分析59-66
• 5.3.1 频谱分析的方法59
• 5.3.2 频谱分析59-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 结论与展望67-69
• 6.1 本文主要研究结论67-68
• 6.2 本文工作展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文74
• 个人简历74
• 参研课题74
• 已发表的学术论文74

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苏达根,高德虎,张志杰;斜拉索失效原因分析[J];工业建筑;1999年09期

2 李国平;斜拉索非线性分析的状态修正法[J];同济大学学报(自然科学版);2000年01期

3 刘万锋,刘健新;斜拉索粘性剪切型阻尼器的简化设计方法[J];西安公路交通大学学报;2000年04期

4 潘钧俊,林雪纲,庄表中,孙f，

本文编号：514344