流线型箱梁气动外形对桥梁颤振和涡振的影响.pdf

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1、第29卷第8期2012年8月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．29No．8Aug．2012doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2012．08．008流线型箱梁气动外形对桥梁颤振和涡振的影响王骑，廖海黎，李明水，马存明(匿南交通大学风工程试验研究中心，四川成都610031)摘要：以某流线型钢箱梁断面为例，详细研究了主梁气动外形变化对桥梁颤振和涡振性能的影响。基于1：50节段模型风洞试验，分别研究了箱粱的栏杆、检修车轨道、风嘴、导流板，

2、以及斜腹板对桥梁颤振及涡振性能的影响。研究表明，栏杆和检修车轨道将弱化桥梁断面的气动性能，而风嘴和导流板则对桥梁的颤振和涡振性能有利。值得提出的是，在其他气动外形保持不变，而斜腹板倾角变为15。时，桥梁的颤振性能不仅获得了较大提升，且涡振现象还可得到消除。此现象的初步机理为：较小的斜腹板倾角可阻碍和廷后漉线型箱梁下风侧漩涡的形成和脱落，从而显著削弱漩涡脱落对桥梁涡振和颤振的影响。详细的气动机理还有待深入研究。此点发现对于大跨度桥梁的抗风设计具有重大的参考价值和实际意义，并已经成功应用于国内多座大跨度桥梁的气动外形设计中。关键词：桥梁工程；流线型箱梁

3、；风洞试验；气动外形影响中图分类号：U441．3；U443．3文献标识码：A文章编号：1002—0268(2012)08一0044—07InfluenceofAerodynamicShapeofStreamlineBoxGirderonBridgeFlutterandVortex——inducedVibrationWANGQi，LIAOHaili，LIMingshui，MACunming(ResearchCenterofWindEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，

4、China)Abstract：Takenastreamlineboxgirderforexample，theinfluenceofaerodynamicshapeonbridgeflutterandvertex-inducedvibration(VIV)wasstudiedindetail．Throughwindtunneltestofa1：50scalesectionmodel，theinfluencesofrailing，inspectionrail，rostrum，guidewingandinclinedwebontheflutterandV

5、IVwerediscussedrespectively．Theresultsindicatethatrailingandinspectionrailcouldweakentheaerodynamicperformanceofbridgesection，whilerostrumandguidewingcouldbeusedtoimprovetheflutterandVIVperformanceofbridge．SpecialindicatingisthattheincreaseofflutterwindspeedandthevanishingofVI

6、Vwereallsatisfiedunderthesameconditionwhiletheslopeofinclinedwebwas15。．Thebriefmechanismofthisphenomenonisthatthelowerinclinedwebcouldrestrainanddelaytheformationandsheddingofthevertexatthedownwindofstreamlineboxgirder，thuscouldremarkablyweakentheinfluenceofvertexsheddingonVIV

7、andflutterofbridges．Butthedetailedaerodynamicmechanismwillbestudiedprofoundlyinfuture．Thisdevelopmentwouldbebeneficialtothewindresistantdesignofthebridge，andhasbeenappliedsuccessfullyintheaerodynamicshapedesignofseverallong—spanbridgesinChina．Keywords：bridgeengineering；streaml

8、ineboxgirder；windtunneltest；aerodynamicshapeinfluence收稿日期：201