湍流度对斜拉索雷诺数效应影响的试验研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文湍流度对斜拉索雷诺数效应影响的试验研究ExperimentalResearchfortheEffectsofTurbulenceonReynoldsNumberEffectofStayCables培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：赵桂辰校内导师：刘庆宽教授校外导师：赵贞欣高工二〇一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其

2、它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要大跨径斜拉桥斜拉索由于自身

3、的结构特点使得风荷载及其响应问题变得尤为重要和突出，在风荷载、风雨荷载共同作用下特别容易发生振动。斜拉桥斜拉索气动力可能是引起斜拉索振动的原因，斜拉索气动力的测量可以为斜拉索的振动机理分析提供一定的基础性研究。在斜拉索气动力测量的风洞试验中，雷诺数是非常重要的参数，雷诺数效应是指气动三分力等随雷诺数的变化规律，因此雷诺数效应一直是被关注的问题并且研究比较多。来流湍流度是影响斜拉索雷诺数效应的重要因素之一，但是在以往的研究中缺乏与实际斜拉索湍流度环境相结合的研究，因此本文采用风洞试验的方法对湍流度对斜拉索雷诺数效应的影响进行了系统的研究，研究内容如下：(1)

4、通过搭建平面格栅的方法调节风洞试验中湍流度。本试验将铝合金板条搭建成不同透风率的格栅，改变格栅大小及格栅与试验模型之间的距离，调节出了湍流度为2.4%到11.0%的连续的湍流度且均匀性良好。(2)对试验数据的阻力系数及升力系数进行了研究。发现湍流度会使雷诺数的临界区提前，并且湍流度越大临界区提前的越多。(3)对试验数据的压力系数进行了分析。发现当湍流度相同的时候，在一定的雷诺数区间，雷诺数增加，各个湍流度下的最大平均负风压系数均增大，各个湍流度工况下的脉动风压系数减小；雷诺数相同时，湍流度增大，各个雷诺数下的脉动风压系数增大，平均风压系数减小，迎风面测点的

5、脉动风压系数值增大；雷诺数越小，不同湍流度下的压力系数值相差越大，而在大雷诺数下，其值越接近。关键词：斜拉索；风洞试验；湍流度；风荷载；雷诺数效应AbstractBecauseofitsstructuralcharacteristics,thewindloadanditsresponsebecomeparticularlyimportantandprominent,anditisespeciallyeasytovibrateunderthejointactionofwindloadandwindandrainload.Theaerodynamicforce

6、ofcable-stayedcablemaybethecauseofthecablevibration.Themeasurementoftheaerodynamicforceofthecablecanprovidesomebasicresearchfortheanalysisofthevibrationmechanismofthecable.Reynoldsnumberisaveryimportantparameterinthewindtunneltestoftheaerodynamicmeasurementofcable-stayedcables.Rey

7、noldsnumbereffectreferstothechangelawofthethreecomponentoftheaerodynamicforcewiththeReynoldsnumber,soReynoldsnumbereffecthasalwaysbeenaconcernandmoreresearch.TheflowturbulenceisoneofthemostimportantfactorsaffectingtheReynoldsnumbereffectofcable-stayedcables,andtheturbulenceenviron

8、mentinthecable-stayedcableisveryh