分离式双箱梁断面气动参数及气动干扰特性研究

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1、国内图书分类号：U24密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文分离式双箱梁断面气动参数及气动干扰特性研究（国家自然科学基金资助项目，编号：51378443）年级二〇一五级姓名郭夏申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师郑史雄教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U24U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisAERODYNAMICPARAMETERSANDAERODYNAMICINTERFERENCECHARACTERISTICSOFTWINBOXGIRDER(SupportedbyN

2、ationalScienceFoundationofChina,GrantNo.51378443)Grade:2015Candidate:XiaGuoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor:Prof.ShixiongZhengMay.2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以

3、将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导老师签名：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（1）采用数值计算和风洞试验两种手段对0度风攻角不同间距下分离式双箱梁的上下游断面的三分力系数气动干扰效应进行了对比研究并总结了干扰规律，又通过风洞试验研究了不同风攻角下上下游断面静力系数随间距的变化规律。（2）通过设计不同的风偏角与上下游断面不同的间距

4、来组合成相应的试验工况，研究了斜风下分离式双箱梁的上下游断面的三分力系数气动干扰效应并总结了一些规律。（3）在格栅紊流场下进行风洞试验，用两个高频动态天平同步采集不同间距下上下游桥梁节段模型的气动力，从而总结了分离式双箱梁的上下游断面的气动导纳随间距的变化规律。本人郑重声明:所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得到的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论

5、文第I页摘要为了使得桥梁结构能够满足现今的车辆通行需求，或提高大跨度桥梁的抗风性能，许多大跨度桥梁常常设计成主梁分离但是相互平行的双幅桥面，或者主梁采用分离式双箱梁断面。由于间距较小，该类型桥梁的在来流风的作用下，上游桥面和下游桥面会相互影响，这种影响又被称为“气动干扰效应”，这会导致其风致振动效应与单幅桥面有不可忽视的差异，因此对其气动干扰效应的研究很有必要。本文选取了某一实际工程的分离式双箱梁断面作为研究的基础，运用数值计算来辅助风洞试验，并定义了静力系数干扰因子为上游（下游）断面的静力系数与单幅断面对应静力系数的比值，来对分离式双箱梁的上、下游断面的气动参数以及气动干扰效应进行研

6、究。首先，介绍了国内外双幅桥面桥梁以及分离式双箱梁的建设情况，总结了国内外学者对该类型桥梁气动干扰的研究现状，简述了桥梁结构风荷载的计算理论，同时综述了目前为止桥梁断面气动导纳识别的概况以及试验测量方法。然后，采用数值计算和风洞试验两种手段对0度风攻角不同间距下分离式双箱梁的上下游断面三分力系数气动干扰效应进行了对比研究并总结了干扰规律，又通过风洞试验研究了不同风攻角下上下游断面静力系数随间距的变化规律。随后，通过风洞试验研究了下游箱梁断面在斜风作用下的三分力系数变化，又通过设计不同的风偏角与上下游断面不同的间距来组合成相应的试验工况，研究了斜风下分离式双箱梁的上下游断面的三分力系数的

7、气动干扰效应并总结了一些规律。最后，在格栅紊流场下进行风洞试验，用两个高频动态天平同步采集不同间距下上下游桥梁节段模型的气动力，从而来研究分离式双箱梁的上下游断面的气动导纳随间距的变化规律。关键词：分离式双箱梁；气动干扰效应；数值计算；风洞试验；静力系数；气动导纳；西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInordertomakethebridgestructureabletomeetthecurrenttrafficdemand