大跨度橋梁單箱梁靜風(fēng)荷載的自吸吹氣流動控制研究_第1頁
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文檔簡介

大跨度橋梁單箱梁靜風(fēng)荷載的自吸吹氣流動控制研究十九世紀(jì)以來,世界上主要的發(fā)達(dá)國家就開始進(jìn)行大型橋梁的建設(shè)。限于技術(shù)的缺陷,有很多橋梁毀于強(qiáng)風(fēng)之中,其中比較有名的是美國的TacomaNarrows橋,在強(qiáng)風(fēng)中遭到摧毀,事故的主要原因?yàn)轭澱?。后來隨著大跨度橋梁主梁設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)水平的提升,當(dāng)代橋梁將跨度逐漸提升到了一個(gè)前所未有的高水平。根據(jù)已有的研究成果發(fā)現(xiàn),隨著橋梁主梁的跨度越大,主梁的剛度會越小,結(jié)構(gòu)阻尼也會隨之降低。大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)效應(yīng),尤其是主梁的風(fēng)效應(yīng)是大跨度橋梁目前最突出的動力效應(yīng)之一,如何減小風(fēng)荷載以及風(fēng)荷載導(dǎo)致的風(fēng)效應(yīng),是目前研究設(shè)計(jì)人員最為關(guān)心的一個(gè)問題。因此,深入研究超大跨度橋的主梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)效應(yīng),提出有效應(yīng)對主梁風(fēng)效應(yīng)的控制方法,對保障大跨度橋的主梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性以及可靠性具有重要的意義。本文主要進(jìn)行了如下研究:(1)被動自吸吹氣流動控制的方法應(yīng)用于橋梁主梁流動控制。通過測力,測壓和PIV試驗(yàn)得到了橋梁主梁截面自吸吹氣孔布置數(shù)量的最佳方式,發(fā)現(xiàn)其對氣動力系數(shù)的脈動值具有較好的抑制作用。通過尾流線性穩(wěn)定性分析,發(fā)現(xiàn)其可以使得靠近尾部附近的流場變得更穩(wěn)定。(2)為了便于工程應(yīng)用,在得到橋梁截面吸吹氣孔的最優(yōu)布置方式之后,繼續(xù)研究自吸吹氣孔展向布置間距對橋梁主梁氣動力的控制作用,得到了吸吹氣孔展向間距的最優(yōu)值。首先通過測力試驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn),被動自吸吹氣孔間距越小,其對氣動力的控制效果越明顯。通過PIV試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其改變了漩渦脫落的模式。(3)研究了在橋梁主梁前滯點(diǎn)處布置吸氣孔和在后滯點(diǎn)設(shè)置吹氣孔對橋梁主梁周圍流場的控制作用。我們發(fā)現(xiàn)氣動力脈動值的降低,越靠近尾流區(qū)的表明壓力脈動值降低的更顯著,模型尾流中的湍動能值得到了顯著的降低,漩渦的

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