不同风攻角下风屏障对桥面车辆气动力的影响

1

作者 林钟毓 李明 +2 位作者 张海程 张昊 李明水 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期154-160,共7页

为了研究不同风攻角下风屏障对桥面迎风侧不同车道上车辆气动力的影响,通过1∶30大尺度节段模型测力风洞试验测量了±5°、±3°和0°风攻角下厢式货车在装有栏杆桥面和风屏障桥面上的气动力,并借助数值模拟方法得... 为了研究不同风攻角下风屏障对桥面迎风侧不同车道上车辆气动力的影响,通过1∶30大尺度节段模型测力风洞试验测量了±5°、±3°和0°风攻角下厢式货车在装有栏杆桥面和风屏障桥面上的气动力,并借助数值模拟方法得到的桥面局部风环境分析了车辆气动力随风攻角变化的机理。研究结果表明:对于设置栏杆的桥面,车辆侧力、升力和倾覆力矩系数最大值均不在0°风攻角时出现,且车道2位置车辆的气动力对风攻角变化非常敏感;桥面设置风屏障时,其平均风速场受风攻角变化的影响很小,尤其在风攻角不为负时,桥面中央位置处车辆受到的气动三分力几乎不变。在风屏障顶部形成的风速加速区会增加高侧边车辆受到的倾覆力矩,使其更容易发生侧倾事故。 展开更多

关键词 风攻角 风屏障 行车安全 风洞试验 数值模拟

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桥面移动车辆横风气动特性数值模拟研究

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作者 朱超 张佳明 +2 位作者 冯玉祥 马存明 陈旭骏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期134-143,共10页

车辆的横风效应是影响大跨度桥梁桥面行车安全性和舒适性的重要因素,并直接关系到桥梁的正常运营,而当前关于车辆气动特性的研究却大多针对地面场景。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真平台,采用重叠动网... 车辆的横风效应是影响大跨度桥梁桥面行车安全性和舒适性的重要因素,并直接关系到桥梁的正常运营,而当前关于车辆气动特性的研究却大多针对地面场景。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真平台,采用重叠动网格技术同时模拟了集装箱货车在双箱梁桥面和地面上的真实运动,详细研究了桥面移动车辆在横风作用下的绕流流场和绕流气动力。结果表明:移动车辆在横风作用下的绕流特征主要与风速和车速所控制的合成风偏角有关;此外,与地面场景的模拟结果相比,桥面的存在显著降低了车辆的侧向力和横摆力矩,但在一定程度上增加了侧倾力矩,而且这种影响还与车辆在桥面上行驶的车道位置有关;最后,提出了桥面移动车辆气动力系数关于合成风偏角的经验公式以方便工程应用。 展开更多

关键词 风-车辆-桥梁系统 移动车辆 气动特性 计算流体动力学(CFD)数值模拟 重叠网格

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桥梁风工程2019年度研究进展 被引量：12

3

作者 廖海黎 李明水 +3 位作者 马存明 王骑 孙延国 周强 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第5期56-66,共11页

桥梁风工程是以大跨度桥梁抗风稳定性、风致振动及其控制为主要研究目的,为桥梁抗风设计提供理论基础、方法及手段的技术学科。近年来,大跨度和超大跨度桥梁的迅猛发展促进了桥梁风工程分析理论、试验方法和风振控制技术不断进步,取得... 桥梁风工程是以大跨度桥梁抗风稳定性、风致振动及其控制为主要研究目的,为桥梁抗风设计提供理论基础、方法及手段的技术学科。近年来,大跨度和超大跨度桥梁的迅猛发展促进了桥梁风工程分析理论、试验方法和风振控制技术不断进步,取得了一系列新成果。围绕大跨度桥梁抗风设计中的主要问题,介绍和评述了2019年以来桥梁风工程在桥位风特性现场实测、大跨桥梁非线性颤振特性及计算理论、桥梁抖振计算理论、桥梁涡激振动计算理论及控制技术等方面的主要研究进展。 展开更多

关键词 桥梁抗风 风特性 非线性颤振 抖振 涡激共振

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桥梁风工程2020年度研究进展 被引量：15

4

作者 廖海黎 李明水 +3 位作者 马存明 王骑 孙延国 周强 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第S01期23-30,共8页

随着土耳其恰纳卡莱大桥、中国张皋过江通道以及西堠门公铁两用大桥等超大跨度桥梁的建造,桥梁风工程研究面临新的挑战。继2019年研究进展后,聚焦桥梁颤振、桥梁涡激振动和桥梁抖振等桥梁抗风设计关键问题,通过对风工程领域主流学术期... 随着土耳其恰纳卡莱大桥、中国张皋过江通道以及西堠门公铁两用大桥等超大跨度桥梁的建造,桥梁风工程研究面临新的挑战。继2019年研究进展后,聚焦桥梁颤振、桥梁涡激振动和桥梁抖振等桥梁抗风设计关键问题,通过对风工程领域主流学术期刊论文的梳理,介绍和评述了2020年以来相关领域主要研究进展。 展开更多

关键词 桥梁抗风 颤振 抖振 涡激共振

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海洋桥梁工程抗风安全的难题及其对策思考 被引量：8

5

作者 廖海黎 李明水 周强 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第3期12-17,共6页

与近海、内陆大跨桥梁工程相比,未来建设的深水海洋桥梁工程面临的风场环境将更加复杂,其抗风安全问题也必然更加严峻。本文首先分析了大跨度海洋桥梁工程的抗风研究现状,然后从海洋桥梁场址风场特性、抗风设计理论、风振控制技术和行... 与近海、内陆大跨桥梁工程相比,未来建设的深水海洋桥梁工程面临的风场环境将更加复杂,其抗风安全问题也必然更加严峻。本文首先分析了大跨度海洋桥梁工程的抗风研究现状,然后从海洋桥梁场址风场特性、抗风设计理论、风振控制技术和行车安全防风技术四方面,重点梳理了海洋桥梁工程抗风安全面临的重点难点问题及技术发展方向。在此基础上,探讨了海洋桥梁工程抗风的安全保障对策。 展开更多

关键词 海洋桥梁工程 抗风安全 强台风 气动控制技术

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基于CFD与风洞试验的边主梁涡振气动措施 被引量：2

6

作者 黄林 董佳慧 +2 位作者 廖海黎 蒲诗雨 王骑 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期343-352,共10页

为能够快捷且经济地完成开口类钝体桥梁断面涡振制振气动措施的选型,以一座边主梁叠合梁斜拉桥为背景,采用“CFD(computation fluid dynamics)数值模拟选型+风洞试验验证”的思路对其涡振制振气动措施选型进行研究.该桥原设计主梁断面... 为能够快捷且经济地完成开口类钝体桥梁断面涡振制振气动措施的选型,以一座边主梁叠合梁斜拉桥为背景,采用“CFD(computation fluid dynamics)数值模拟选型+风洞试验验证”的思路对其涡振制振气动措施选型进行研究.该桥原设计主梁断面在常遇风速下存在显著涡激振动,为完成气动措施的初步选型,采用CFD数值计算对原设计断面的流场进行模拟,通过研究原设计断面的旋涡脱落状态确定主要旋涡抑制对象,进而有针对性地模拟了3种气动措施(下中央稳定板、导流板与风嘴)对主要脱落旋涡的抑制作用,通过将各断面旋涡脱落状态与三分力系数进行对比分析,得到各断面涡振性能的相对优劣关系,并最终选取风嘴与下中央稳定板结合而成的组合气动措施进行风洞验证试验.试验结果表明:该组合气动措施能够有效抑制梁体在各风攻角下的涡激振动,且在+5°风攻角下,通过风洞试验得到的导流板、下中央稳定板、风嘴组合气动3种措施对原设计断面涡振振幅的减小作用依此递增,分别为2.7%、27.7%与87.4%,制振能力高低关系与数值模拟结果相一致;本次数值模拟结果符合预期要求,未来可针对不同类型桥梁断面进一步扩展数值模拟与风洞试验结果对比的数据集,以期更为准确、快捷地完成气动措施的选型. 展开更多

关键词 边主梁叠合梁 涡激振动 气动措施 CFD数值模拟 风洞试验

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斜风作用下超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振响应研究 被引量：4

7

作者 李沁峰 马存明 鲜荣 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期99-105,共7页

为研究风偏角和风速对超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振性能的影响,以黄茅海大桥为背景,通过气弹模型风洞试验对斜风作用下该桥边塔最大单悬臂、中塔最大双悬臂、边塔最大双悬臂3种典型施工状态的抖振响应进行分析,并对基于气弹模型风... 为研究风偏角和风速对超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振性能的影响,以黄茅海大桥为背景,通过气弹模型风洞试验对斜风作用下该桥边塔最大单悬臂、中塔最大双悬臂、边塔最大双悬臂3种典型施工状态的抖振响应进行分析,并对基于气弹模型风洞试验和《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)的等效静阵风荷载进行对比。结果表明:超大跨跨海斜拉桥各典型施工状态抖振响应最不利风偏角为0°~30°,各典型施工状态在各风偏角下的抖振响应与风速呈二次函数关系;各典型施工状态下竖向抖振响应主要由主梁一阶对称竖弯模态贡献,横向和扭转抖振响应主要由桥塔一阶横弯模态贡献;与基于气弹模型风洞试验的等效静阵风荷载相比,基于规范计算的等效静阵风荷载偏不安全,建议进一步研究超大跨跨海斜拉桥的等效静阵风荷载。 展开更多

关键词 跨海桥梁 斜拉桥 斜风作用 典型施工状态 抖振响应 等效静阵风荷载 风洞试验

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大间距下高耸双烟囱风致特性试验研究

8

作者 雷伟 王骑 +1 位作者 李明水 李志国 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期104-112,共9页

双烟囱结构在自然风作用下存在气动干扰效应,从而诱发较大风致振动,威胁结构安全.合理计算和预测风振响应是双烟囱抗风设计的关键.以某中心距为8倍平均直径的双烟囱结构为研究对象,开展刚性模型测力和气弹模型测振风洞试验,将试验结果... 双烟囱结构在自然风作用下存在气动干扰效应,从而诱发较大风致振动,威胁结构安全.合理计算和预测风振响应是双烟囱抗风设计的关键.以某中心距为8倍平均直径的双烟囱结构为研究对象,开展刚性模型测力和气弹模型测振风洞试验,将试验结果与中国规范、欧洲规范和CICIND(International Committee on Industrial Construction)规范计算值进行比较,详细研究双烟囱在不同风向角下的风致响应特性.研究结果表明:在烟囱串列布置下,迎风侧烟囱具有遮挡和干扰效应,一方面使得背风侧烟囱底部弯矩减小,另一方面使其横风向位移大于在其他风向角下的值;由于厂房的干扰效应,风振系数中国规范计算值与试验值接近;当烟囱高度超过厂房高度后,计算值较试验值偏大;对于横向响应,中国规范计算值较试验值大37.1%,欧洲规范计算值与试验值接近,仅偏小6.9%,CICIND规范计算值比试验值小17.1%. 展开更多

关键词 双烟囱 风洞试验 设计规范 风振系数 横风向位移

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驸马长江大桥非线性静风响应研究 被引量：8

9

作者 熊龙 廖海黎 +1 位作者 卓凌骏 王骑 《世界桥梁》 北大核心 2016年第6期56-61,共6页

驸马长江大桥为主跨1 050m的单跨简支梁悬索桥,主梁采用流线型钢箱梁。为研究该桥非线性静风响应,考虑静风荷载非线性和结构几何非线性,采用增量法与内外双重迭代相结合的方法,分析加劲梁初始攻角、附加攻角、缆索风荷载等因素对静风位... 驸马长江大桥为主跨1 050m的单跨简支梁悬索桥,主梁采用流线型钢箱梁。为研究该桥非线性静风响应,考虑静风荷载非线性和结构几何非线性,采用增量法与内外双重迭代相结合的方法,分析加劲梁初始攻角、附加攻角、缆索风荷载等因素对静风位移、静风失稳风速及结构动力特性的影响,并将计算结果与1∶80全桥气弹模型风洞试验结果进行比较。结果表明:静风位移计算值低于风洞试验实测值,这是静三分力系数的雷诺数效应造成的;缆索风荷载约占结构总体风荷载的15%,不考虑会低估风荷载;不考虑加劲梁附加攻角会高估静风失稳风速;初始攻角、附加攻角、缆索风荷载对加劲梁静风位移响应影响较大;结构动力特性会随风速改变而改变。 展开更多

关键词 悬索桥 静风响应 非线性 静三分力系数 附加攻角 动力特性 风洞试验 有限元法

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一种连续式跨声速风洞总压控制方法设计 被引量：5

10

作者 陈旦 张永双 +2 位作者 李刚 郭守春 沈牟 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期65-71,共7页

总压是连续式跨声速风洞关键流场参数,高总压控制精度能提高试验数据的准确性,加快调节速度对缩短马赫数极曲线时间具有重要意义。针对连续式跨声速风洞试验工况多、调节手段多等特点,对连续式跨声速风洞压力调节系统及多种流场调节手... 总压是连续式跨声速风洞关键流场参数,高总压控制精度能提高试验数据的准确性,加快调节速度对缩短马赫数极曲线时间具有重要意义。针对连续式跨声速风洞试验工况多、调节手段多等特点,对连续式跨声速风洞压力调节系统及多种流场调节手段下的压力耦合特性进行分析研究,建立了连续式跨声速风洞总压控制精度和调节阀特性的对应关系,并以此设计出不同工况的阀门组合控制策略,采用分段变参数加模糊PID控制算法实现总压的闭环控制。风洞试验结果表明:在保证每条马赫数极曲线时间的同时,总压控制精度达到0.1%,控制方法能够有效满足连续式跨声速风洞总压控制要求。 展开更多

关键词 连续式跨声速风洞 总压控制 调节阀特性 控制策略 模糊PID

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桁梁断面对大跨度公铁两用桥梁风-列车-桥耦合振动特性的影响 被引量：2

11

作者 崔苗苗 庞鹏飞 +2 位作者 向活跃 刘占辉 李永乐 《铁道建筑》 北大核心 2023年第2期51-55,115,共6页

为研究不同桁梁断面形式对行车安全的影响,对一座大跨度跨海公铁两用桥梁6种断面进行数值模拟研究车-桥的气动特性,并与类似断面的风洞试验结果进行对比。通过刚度等效对主梁模型进行简化,缩减了桥梁模型的自由度,并与精细化的板壳模型... 为研究不同桁梁断面形式对行车安全的影响,对一座大跨度跨海公铁两用桥梁6种断面进行数值模拟研究车-桥的气动特性,并与类似断面的风洞试验结果进行对比。通过刚度等效对主梁模型进行简化,缩减了桥梁模型的自由度,并与精细化的板壳模型进行对比验证。通过风-车-桥耦合振动分析,研究不同风速及车速条件下不同桁梁断面车辆及桥梁的响应,讨论双车交会的影响。结果表明:断面形状显著影响车桥气动特性,进而改变车辆和桥梁振动响应。与倒梯形断面相比,通过带挑臂断面或矩形断面时车辆及桥梁响应较小,一定范围内改变入桥距离差会明显改变桥梁产生的响应,但车辆响应受入桥距离差影响不大。 展开更多

关键词 公铁两用桥 风-车-桥系统 数值模拟 桁梁断面 动力响应

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横风作用下移动点湍流脉动特性风洞试验研究 被引量：2

12

作者 李志国 张天翼 +2 位作者 苏益 王沛源 李明水 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期58-64,99,共8页

为了研究移动点历经的湍流脉动风特性,设计了一套能够实现测量探针以均匀速度在流场中移动的试验系统,测量了不同风速-车速比(风速与移动点速度的比值)下的湍流脉动特性,提出了半椭圆湍流积分尺度模型,分析了与静止点观测结果相比的湍... 为了研究移动点历经的湍流脉动风特性,设计了一套能够实现测量探针以均匀速度在流场中移动的试验系统,测量了不同风速-车速比(风速与移动点速度的比值)下的湍流脉动特性,提出了半椭圆湍流积分尺度模型,分析了与静止点观测结果相比的湍流脉动风速谱及能谱的变化。研究结果表明,移动点测得的湍流脉动特性与静止点测量结果存在明显的不同。对于某一固定来流风速,随着移动点速度的增加,纵向湍流积分尺度减小,相比Balzer及Cooper积分尺度模型,半椭圆模型的描述更加准确。基于半椭圆模型的脉动速度谱具有较高的精度,移动点历经的湍流谱能量因运动而重新分布,并表现出明显的Doppler效应。随着观测点移动速度的增加,脉动速度谱整体向更高的频率偏移,高频区域中的谱值增大,低频区域中的谱值减小,且能量向更高的波数区传递。 展开更多

关键词 脉动风特性 湍流谱 湍流积分尺度 移动车辆 横风 风洞试验

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考虑风屏障影响的大跨度铁路悬索桥横向挠跨比限值研究 被引量：1

13

作者 向活跃 陶宇 +2 位作者 陈绪黎 胡浩 李永乐 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期62-69,共8页

为研究风屏障对大跨度铁路悬索桥横向刚度的影响,以某主跨1 060 m的铁路悬索桥为例,采用风洞试验测试车桥系统气动特性,通过改变加劲梁横向截面惯性矩实现不同的横向刚度,采用风-车-桥耦合振动分析方法,研究大跨度铁路悬索桥的横向挠跨... 为研究风屏障对大跨度铁路悬索桥横向刚度的影响,以某主跨1 060 m的铁路悬索桥为例,采用风洞试验测试车桥系统气动特性,通过改变加劲梁横向截面惯性矩实现不同的横向刚度,采用风-车-桥耦合振动分析方法,研究大跨度铁路悬索桥的横向挠跨比限值,讨论风屏障高度、车速及桥梁跨度的影响,在考虑激励随机性影响的基础上按规范加载条件得到桥梁横向挠跨比限值。结果表明:车速越高,桥梁跨径越小,横向挠跨比限值越严格;在不同跨度和车速条件下,风屏障均可提高横向挠跨比限值,其中设置3.5 m高度风屏障时,横向挠跨比限值可提升约9%,且当车速为200 km/h时,横向挠跨比限值可取为1/1 200。 展开更多

关键词 风屏障 大跨度铁路悬索桥 横向刚度 横向挠跨比 风-车-桥系统

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山区单悬臂廊桥结构抖振响应及等效风荷载 被引量：12

14

作者 苏益 李明水 +1 位作者 杨阳 段青松 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期121-128,共8页

为研究山区风环境下悬挑式人行桥梁抖振响应及风荷载,以某单悬臂观景廊桥为背景,通过风洞试验对结构的静力三分力系数以及不同风参数下的抖振响应进行了测量,并将结构横桥向最大等效风荷载规范计算值与试验值进行比较.结果表明:山体地... 为研究山区风环境下悬挑式人行桥梁抖振响应及风荷载,以某单悬臂观景廊桥为背景,通过风洞试验对结构的静力三分力系数以及不同风参数下的抖振响应进行了测量,并将结构横桥向最大等效风荷载规范计算值与试验值进行比较.结果表明:山体地形对结构三分力系数及抖振响应影响较大,二者最大值均未出现在常规风向角;结构抖振响应随风速的增大而增大,受小幅风攻角的影响较小;横向抖振响应受一定程度紊流度变化的影响不敏感,但竖向及扭转响应整体随紊流度的增加呈明显增大趋势,在紊流度增大约40%的情况下二者均增大15%左右;竖向抖振响应随紊流积分尺度的增大(增幅约20%)而增大,增幅在9%左右,但积分尺度对横向抖振响应几乎无影响,对扭转响应的影响随风攻角的不同有较大差异,随着积分尺度的增大,3°攻角下扭转响应增幅约为8%,0°攻角其受积分尺度的变化影响较小;相比横桥向最大等效风荷载试验值,利用桥梁规范计算的结果偏于保守,静阵风系数的取值有待修正. 展开更多

关键词 山区风环境 三分力系数 抖振响应 等效风荷载 悬挑结构 风洞试验

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非对称П型梁和流线型箱梁气动性能风洞试验研究 被引量：9

15

作者 李明 孙延国 +1 位作者 李明水 周强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期54-60,共7页

为了研究非对称人行道对主梁气动性能的影响,利用节段模型风洞试验,分别研究了非对称П型梁和流线型箱梁在不同来流风向下的三分力系数、涡振以及颤振特性。试验结果表明:在正攻角范围内,0°来流风向下(人行道板一侧的来流方向)两... 为了研究非对称人行道对主梁气动性能的影响,利用节段模型风洞试验,分别研究了非对称П型梁和流线型箱梁在不同来流风向下的三分力系数、涡振以及颤振特性。试验结果表明:在正攻角范围内,0°来流风向下(人行道板一侧的来流方向)两种类型主梁的三分力系数均大于180°来流风向值,且非对称人行道对П型梁三分力系数的影响比流线型箱梁显著;断面的非对称性会严重影响不同来流风向下П型梁的涡振性能,包括出现涡振的风攻角、涡振响应振幅、起振风速以及锁定区间等。从空气动力学角度分析,人行道板的存在使0°风向来流提前发生分离,再附点发生改变,涡激力减弱,进而改善了主梁在该来流风向的涡振性能。0°来流风向下两种类型非对称主梁的颤振临界风速均高于180°来流风向值。颤振导数结果显示非对称人行道板和栏杆可提供一定的扭转气动正阻尼,因此0°来流风向主梁的颤振临界风速较高。 展开更多

关键词 非对称主梁 气动性能 风洞试验 涡激振动(VIV) 颤振

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不同风攻角下薄平板断面颤振机理研究 被引量：7

16

作者 伍波 王骑 +1 位作者 廖海黎 李志国 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期667-678,共12页

薄平板在汽轮机末级叶片和风力机叶片等领域获得了广泛的应用,也作为基准对象用于流线型箱梁的颤振研究中。由于不同来流攻角对薄平板气动性能的影响不同,因此研究不同攻角下薄平板的颤振机理,把握其颤振特性,对保障结构安全具有重要意... 薄平板在汽轮机末级叶片和风力机叶片等领域获得了广泛的应用,也作为基准对象用于流线型箱梁的颤振研究中。由于不同来流攻角对薄平板气动性能的影响不同,因此研究不同攻角下薄平板的颤振机理,把握其颤振特性,对保障结构安全具有重要意义。以宽高比为40的薄平板模型为研究对象,基于不同风攻角下的颤振导数,采用双模态耦合颤振分析方法,通过对不同攻角下颤振过程中气动阻尼、弯扭运动相位的差异性分析,研究了薄平板在不同风攻角下的颤振机理,指出了影响颤振性能的主要原因。研究结果表明:0°和3°攻角下颤振性能相似,均为扭转主导的弯扭耦合颤振;在5°和7°攻角下,薄平板虽然发生扭转主导的弯扭耦合颤振,但此时非耦合气动力提供的气动正阻尼显著减小,而耦合气动力提供的气动负阻尼增强,因而直接导致了大攻角下薄平板颤振临界风速的显著降低;同时,随着攻角由小到大变化,弯扭运动间的相位差也随之变化,并在7°攻角下发生了翻转式性转变:由扭转运动滞后于竖向运动转变为了竖向运动滞后于扭转运动。研究成果揭示了薄平板在大攻角下颤振性能弱化的气动弹性力学机理,为工程薄平板的颤振设计提供了参考。 展开更多

关键词 颤振 薄平板 风攻角 气动阻尼 运动状态

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大跨度斜拉桥桥塔自立状态抗风性能试验研究 被引量：22

17

作者 周亚栋 孙延国 李明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期52-57,共6页

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270 m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270 m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态在均匀流场、紊流场中的涡振和驰振响应,以及在紊流场中的抖振响应。结果表明:桥塔自立状态在均匀流场中检验风速范围内仅发生了微小的涡振,未发生驰振现象;在紊流场中检验风速范围内桥塔未发生明显的涡振、驰振等现象;在紊流场中施工阶段设计基准风速作用下,桥塔顺桥向抖振位移远大于横桥向抖振位移,当风向角为15°及60°~75°时,桥塔塔顶顺桥向抖振位移均方根最大,为62~67 mm,不影响桥塔施工安全。 展开更多

关键词 斜拉桥 桥塔 风洞试验 气动弹性模型 抗风性能 涡振 驰振 抖振

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流线型箱梁颤振形态非线性特征的风洞试验研究 被引量：3

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作者 刘栩 沈火明 +1 位作者 伍波 廖海黎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期8-17,共10页

以南京长江第四大桥流线型箱梁断面为研究对象,基于节段模型自由振动风洞试验,详细测试了断面在不同攻角下的颤振性能。探讨了断面运动形态非线性特征随风速和攻角的演化规律,及非线性特征演化的动力学机理。研究表明,负攻角下,动力系... 以南京长江第四大桥流线型箱梁断面为研究对象,基于节段模型自由振动风洞试验,详细测试了断面在不同攻角下的颤振性能。探讨了断面运动形态非线性特征随风速和攻角的演化规律,及非线性特征演化的动力学机理。研究表明,负攻角下,动力系统多非稳态极限环随风速增大逐渐减小的特征使得系统响应依赖于初始振幅,并导致了颤振性能随初始激励增大急剧减弱的现象;正攻角下,多稳态极限环随风速增大而增大的特征使得系统颤振响应表征为典型的软颤振;高风速下,极限环的消失使得系统响应表征为硬颤振,且不依赖于初始振幅;最后,从模态阻尼随振幅的演化规律,解释了系统颤振形态在各攻角下异同的动力学机理。 展开更多

关键词 扁平箱梁 风洞试验 颤振形态 极限环 模态阻尼

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采用机器学习方法评估流线型箱梁颤振临界风速 被引量：4

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作者 梅瀚雨 王骑 +1 位作者 廖海黎 刘珉巍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期195-202,共8页

为在工程设计初步阶段快速评价流线型箱梁颤振性能,基于4种机器学习算法(支持向量机回归、神经网络、随机森林回归和高斯过程回归),利用自由振动风洞试验获取的15种不同流线型箱梁断面在5种不同风攻角下的颤振临界风速,建立了从气动外... 为在工程设计初步阶段快速评价流线型箱梁颤振性能,基于4种机器学习算法(支持向量机回归、神经网络、随机森林回归和高斯过程回归),利用自由振动风洞试验获取的15种不同流线型箱梁断面在5种不同风攻角下的颤振临界风速,建立了从气动外形与动力参数到颤振临界风速的颤振临界风速预测模型。结果表明:支持向量机回归模型预测结果整体精度最高,且在实际桥梁上表现性能较好;神经网络模型较差,但其相对误差仍远低于JTG/T 3360-01-2018《公路桥梁抗风设计规范》中提供的3种不同颤振临界风速简化计算公式的结果。该研究的结果符合预期要求,未来可进一步扩充数据集,以期成为对抗风设计工作者提供高精度颤振性能评估的有力工具。 展开更多

关键词 流线型箱梁 机器学习 颤振

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扁平钢箱梁风屏障防风效果的数值模拟研究 被引量：3

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作者 胡博 向活跃 李永乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期298-306,共9页

为研究扁平钢箱梁风屏障的防风效果,在验证数值模型准确性的基础上,针对扁平钢箱梁上分离障条直线型风屏障,研究了风屏障对桥面风场分布的影响,采用神经网络模型建立了风屏障风速折系数的代理模型,考查了风屏障高度与透风率的影响,给出... 为研究扁平钢箱梁风屏障的防风效果,在验证数值模型准确性的基础上,针对扁平钢箱梁上分离障条直线型风屏障,研究了风屏障对桥面风场分布的影响,采用神经网络模型建立了风屏障风速折系数的代理模型,考查了风屏障高度与透风率的影响,给出了风速折减系数随风屏障高度和透风率变化的等值线曲线。结果表明:当风屏障高度增加到一定程度后,再增加高度对风屏障防风效果的提高有限;风速折减系数随风屏障透风率的增加,在迎风侧车道和背风侧车道位置处呈现不同的形态;在风屏障透风率大于20%,高度小于3.5 m的情况下,上游车道的风速折减系数大于下游。风屏障风速折减系数神经网络模型可用于预测和评估风屏障的防风效果,研究结果为风屏障参数的选择提供参考。 展开更多

关键词 风屏障 风速折系数 计算流体力学(CFD)模拟 神经网络代理模型

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