分析气动措施抑制钝体箱梁竖向涡振的风洞试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com桥梁建设2014年第44卷第1期(总第224期)56BridgeConstruction，Vo1．44，No．1，2014(TotallyNo．224)文章编号：1003—4722(2O14)0l一0056—07气动措施抑制钝体箱梁竖向涡振的风洞试验研究管青海～，崔欣。，王方亮，李加武～，刘健新(1．长安大学公路学院，陕西西安710064；2．长安大学风洞试验室，陕西西安710064；3．华北水利水电大学土木与交通学院，河南郑州450011)摘要：为研究钝体箱梁发生竖向

2、涡振的内在特性及气动措施抑振的规律，采用风洞试验同步测量箱梁模型的振动位移和表面压力。基于模型各测点的压力时程，综合对比分析压力系数均值与均方差值、局部气动力对总体气动力的相关性与贡献程度。结果显示：钝体箱梁断面发生竖向涡振的根本原因是上游分离的气流使得中、下游脉动压力显著增大，中、下游升力对总体升力具有良好的相关性，且对涡激振动贡献最大；封闭栏杆方式可以抑制钝体箱梁断面的竖向涡振；栏杆阻风率变化会同时改变钝体箱梁上、下表面的压力脉动分布强度，但只能改变其上表面的压力系数均值；气动措施抑振的机理是其削弱了

3、箱梁中、下游的脉动压力强度，破坏了局部升力对总体升力的相关性。关键词：斜拉桥；箱形梁；钝体结构；涡激振动；气动措施；风洞试验；升力；压力系数中图分类号：U448．27文献标志码：AWindTunnelTestStudyofVerticalV0rtex—InducedVibrationofBluffBoxGirderSuppressedbyAerodynamicMeasureGUANQing—hai。～．CUIXin。．WANGFang—liang，。LIJia—wu。．LIUJian—xin，(i．Sch

4、oolofHighway，(；hanganUniversity，Xian710064，China；2．WindTunnelI．aboratory，ChanganUniversity，Xian710064，China；3．SchoolofCivilEngineeringandTransportation，NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China)Abstract：Tostudytheinherentc

5、haracteristicO{occurrence0fverticalvortex—inducedVIbraliononthebluffboxgirderandthelawoftheaerodynamicmeasuretakenforsuppressingthevibration，thevibrationdisplacementandsurfacepressureofthemodeloftheboxgirderweresyn—chronouslymeasuredthroughthewindtunnelte

6、st．Basedonthepressuretime—historyofthedif—ferentmeasurementpointsonthemodel，themeanvaluesandmeansquaredeviationsofthepresSUFecoefficients．thecorrelationanddegreeofthecontributionofthelocalaerodynamicforcesto1hetotalaerodynamicforcewerecomprehensivelycompa

7、redandanalyzed．Theresultsoftheanalysisrevealthatthefundamentalcauseleadingtotheoccurrenceoftheverticalvortex—inducedvibrationonthesectionofthebluffboxgirderisthattheupstreamseparatedairflowcausestheremarkableincreaseofthemiddlestreamanddownstreampulsepres

8、sure．Themiddlestreamanddownstreamliftforceshavegoodcorrelationtothetotalliftforceandhavethegreatestcontribu—liont()thevortex—inducedvibration．Thearrangementoftheclosedbalustradesontheboxgirdercansuppresstheverticalv