中央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施机理研究
会议总体安排 - CCEA

桁架悬索桥颤振稳定性研 究
马林林、刘健新、李加武
广东海陵岛风能资源高分 湍流对方形断面建筑风致响
辨率数值模拟研究
应影响的风洞测压和测力试
王鹏、朱蓉、方艳莹
验研究
苏万林、李正农
桥面横向连接对双幅桥梁 基于微分求积法的流场数 两种阻塞比下某矩形截面高 大会预备会议(地点待定)
抗风性能的影响值ຫໍສະໝຸດ 拟层建筑风洞试验数据对比分
模拟初探
15:45
—
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马麟、韩万水、李加武、
刘天成、葛耀君、刘高、
刘健新
曹丰产
16:00-16:15
茶歇(分散在一、四、六楼)
大跨度桥梁 2(6 篇) 高层与高耸结构 1(6 篇) 钝体空气动力学 2(6 篇)
16:15-18:00 主持人:李明水(西南交大),主持人:叶继红(东南大学),主持人:李龙安(中铁大桥),
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刘庆宽(石家庄铁道)
全涌(同济大学)
陈斌(重庆交科院)
钢桁梁悬索桥的抗风试验 高压输电塔 TMD 减振措施 截面参数对 H 形细长杆件
研究
研究
气动特性的影响
16:15
宋锦忠、马如进、赵林、 陈政清、杨靖波、华旭刚、 刘慕广、陈政清
—
徐建英
王建辉、汪志昊、韩军科、
丁平、王友武
Wind-Induced Vibration of 柔性高层建筑模型涡致位 扇形覆冰导线气动力特性
系数及颤振稳定性气动干
耦合性能研究
真计算
15:15
扰效应
孙晓颖、武岳、陈昭庆、徐
詹昊
—
刘志文、吕建国、陈政清、
正
刘小兵
山区大跨钢桁梁悬索桥颤
雷诺数效应对斜拉索振动
桥梁结构涡激振动实例及减振措施比较研究

桥梁结构涡激振动实例及减振措施比较研究摘要:针对设计中不被重视的涡激共振问题,讨论了桥梁结构涡激振动及其响应分析的复杂性,介绍了几座国外大跨度桥梁结构的涡激振动问题,并比较分析了这些桥梁结构所采用的不同减振措施方案,推荐设计阶段首先选择气动控制措施来抑制桥梁涡激振动,而已建成的桥梁发生涡振病害则更适宜选用机械减振措施。
abstract: in view of the ignored problem of vortex-induced resonance in design, this article analyzes vortex-induced vibration of bridge structure and the complexity of response analysis. the vortex-induced vibration problem of some foreign large span bridge structures is introduced and different vibration reducing measures of these bridges are analyzed and compared. it is recommended that pneumatic control measures be firstly used to control thevortex-induced vibration of bridges in design phase, while for vortex-induced vibration of built-up bridges, mechanical vibration reduction measures are more appropriate.关键词:桥梁;涡激振动;振动控制;气动措施key words: bridge;vortex-induced vibration;vibration control;pneumatic measures中图分类号:u441 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)24-0100-030 引言桥梁结构涡激振动是由气流流经钝体的桥梁断面后产生分离而形成交替脱落的旋涡所引起的横风向振动,当风流的旋涡脱落频率接近结构的自振频率时就会诱发结构的涡激共振,大幅度的涡激共振会造成桥梁构件的疲劳破坏并严重影响行车安全。
_型截面涡激振动风洞试验及气动抑制措施研究_杨光辉

适用于双索面体系的斜拉桥, 两个边主梁之间由桥面板及横梁相连接 , 拉索可锚固于边主 主梁截面形式, 梁上, 形成多点连续弹性支承, 结构传力途径清晰, 受力明确, 设计中边主梁外侧做成风嘴状以减少迎风 阻力。同时考虑结构工程施工, 标准化程度高, 但是这类断面容易出现涡激振动
[34 ]
。
其带有自激性质, 振动的结构 涡激振动是大跨度桥梁在低风速下很容易出现的一种风致振动现象 , 反过来会对涡脱形成某种反馈作用 , 使得涡振振幅受到限制。 处于流场中的桥梁断面, 在忽略其自身振 动的条件下, 可视为一固定不动的刚体。来流经过这一刚体时, 必然会发生绕流现象, 其截面背后的周期 — —涡激力。当被绕流的物体是一个振动体系时, 周期性的涡激力 性漩涡脱落将产生周期变化的作用力 — 将引起结构的涡激振动, 并且在漩涡脱落频率与结构的自振频率一致时发生涡激共振 涡振的抑制可分为结构措施、 阻尼措施和气动措施
第 28 卷
第1 期
石家庄铁道大学学报 ( 自然科学版 )
Vol. 28
No. 1
2015 年 3 月
JOURNAL OF SHIJIAZHUANG TIEDAO UNIVERSITY ( NATURAL SCIENCE)
Mar. 2015
π 型截面涡激振动风洞试验及气动抑制措施研究
杨光辉, 屈东洋, 牛晋涛, 方 成
( 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064 )
摘要: 对某大跨斜拉桥进行节段模型风洞试验 , 研究该桥采用 π 型断面时抑制主梁涡激振 动的气动措施。对其主梁节段模型进行涡激振动试验, 通过对比研究, 检验中央稳定板及改变 栏杆透风率的气动措施的有效性 。并借助 CFD 仿真技术, 分析主梁断面周边绕流特性, 探索气 动措施抑制涡激振动的机理。结果表明, 气动措施可以改善 π 型截面梁空气动力学特性, 得到 了抑制涡激振动的目的。 关键词: 斜拉桥; π 型断面; 涡激振动; 减振措施; 风洞试验 中图分类号: U446. 1 ; U448. 27 文献标志码: A 文章编号: 2095 0373 ( 2015 ) 01 0034 06
中央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施机理研究

中央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施机理研究杨婷;周志勇【摘要】To study vortex-induced resonance characteristics and anti-vibration measures'mechanism of central-slotted box girders,the large-scale sectional model vibration measurement,pressure measurement and CFD were employed.A long-span cable-stayed bridge over Yangtze River was taken as an example to conduct wind tunnel tests of large-scale sectional model.The test results indicated that it is the maintenance rails located inside aerodynamic susceptible sites that cause the vortex-induced vibration of the bridge.CFD numerical simulation results showed that the upwind flow passing through the curved soffit plate is hindered by the inside maintenance rails to cause an increased width of dead water region in the wake of upwind box section,a continuous and intensive vortex shedding phenomenon occurs due to velocity gradient and the VIV of the bridge main beam section takes place;accordingly,the inside maintenance rails are proposed to offset the center line of the main beam with a certain distance,they are not an obstacle to the high-speed upwind flow;thus the flow separates at the location far away from the knuckle line and the size of dead water region in the upwind box wake is reduced to prevent the vortex shedding.The static pressure test results showed that when shifting the inside maintenance rails,the negative mean pressure at the soffit plate knuckle line,does not change dramatically,the fluctuating pressures on the upwind and downwind inclined panels can be reduced,and the fluctuatingenergy is dispersed without a consistent predominant frequency.Wind tunnel tests for the modified section were conducted and the results showed that the VIV of the bridge can be suppressed completely.%基于大比例节段模型风洞测振、测压试验及计算流体力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)方法进行中央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施机理研究。
流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理研究

流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理研究引言涡振是液体或气体中出现的一种特殊的波动现象,它由流体力学中的不稳定性引起。
在工程结构中,由于横向风荷载引起的结构振动是一种常见的问题,而抑制涡振则是解决这一问题的关键。
流线型闭口箱梁抑流板是一种常见的结构措施,它通过改变结构形状和布置来干扰流场,从而抑制振动,对抑制涡振有重要作用。
本文旨在对流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振的机理进行研究,为工程实践提供参考和指导。
一、涡振的特点和危害涡振是一种固有频率与流场速度相互共振的不稳定振动现象,它在结构风振、桥梁抖振等工程中常常发生。
涡振的形成往往受到流体力学的影响,流场中的涡旋和剪切层对结构振动产生较大的影响,导致结构疲劳和破坏。
抑制涡振对工程结构的安全和稳定具有至关重要的意义。
二、流线型闭口箱梁抑流板的结构特点流线型闭口箱梁抑流板是一种结构性措施,它通过改变结构形状和布置来干扰流场,从而抑制结构振动。
其主要特点包括流线型外形设计、合理的布置位置和结构刚度等。
通过这些设计,流线型闭口箱梁抑流板可以有效地改变流场的分布和压力分布,进而降低结构的振动响应。
1. 流线型外形设计:流线型的外形设计可以减小流体的阻力,减小涡旋的产生和发展。
流线型外形还可以降低结构的气动力,减小振动响应。
2. 合理的布置位置:流线型闭口箱梁抑流板的布置位置需要根据具体的工程要求进行设计,通常是根据结构的固有振动频率和流场的速度来确定。
3. 结构刚度:结构刚度的设计对于抑制涡振也具有重要作用,较高的结构刚度可以减小涡振的影响,降低结构的振动响应。
流线型闭口箱梁抑流板通过其特有的结构特点,可以有效地抑制结构的涡振,改善结构的稳定性和安全性。
流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振的机理主要包括以下几个方面:1. 干扰流场:流线型闭口箱梁抑流板的设计可以有效地干扰流场,改变流场的分布和压力分布。
通过这种干扰作用,可以减小结构受到的流体力,并降低涡振的发生。
流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振的机理主要在于其对流场的干扰作用,以及对结构的气动力和振动响应的影响。
宽高比13.57的宽幅半封闭箱梁的涡激振动特性

第37卷 第4期 2022年12月 西 南 科 技 大 学 学 报 JournalofSouthwestUniversityofScienceandTechnology Vol.37No.4 Dec.2022DOI:10.20036/j.cnki.1671 8755.2022.04.007收稿日期:2022-04-12;修回日期:2022-06-15基金项目:中国博士后科学基金项目(2019M663897XB);西南科技大学博士基金项目(21zx7148)作者简介:段青松(1987—),男,博士(后),西南科技大学特聘副教授,研究方向为桥梁风工程与结构动力学,E mail:dqs@swust.edu.cn宽高比13.57的宽幅半封闭箱梁的涡激振动特性段青松(西南科技大学土木工程与建筑学院 四川绵阳 621010)摘要:为深入研究半封闭箱梁的涡激振动特性,建立了某半封闭箱梁1∶50节段模型风洞试验,综合分析质量、风攻角和阻尼比等因素对半封闭箱梁涡振性能的影响,在验证数值模拟方法可靠性的基础上,分析了半封闭箱梁绕流结构及涡振诱因。
结果表明:+3°,+5°风攻角时主梁均发生竖向及扭转涡振,且均出现2个涡振区,第2个涡振区主梁最大涡振振幅明显更大,+5°攻角时主梁竖向涡振振幅比+3°攻角时增大约119%。
半封闭箱梁竖向涡激振动最大振幅随Scruton数线性变化。
人行道栏杆及风攻角效应是引起此类主梁涡激振动的主要诱因,半封闭截面形式对主梁涡激振动起进一步放大作用。
研究结果可为同类断面主梁设计提供参考。
关键词:涡激振动 半封闭箱梁 风洞试验 栏杆中图分类号:U441.3 文献标志码:A 文章编号:1671-8755(2022)04-0042-07Vortex inducedVibrationPerformanceoftheWideSemi closedGirderwithAspectRatioof13.57DUANQingsong(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China)Abstract:Todeeplyinvestigatethevortex inducedvibration(VIV)performanceofsemi closedgirder,windtunneltestsofsectionalmodelwithscaleratio1∶50ofasemi closedgirderwereestablished.Influ encefactorsincludingmass,windattackangleanddampingratioforvortex inducedvibrationperformanceofthesemi closedgirderwerecomprehensivelyanalyzed.Basedontheaccuracyanalyzeofnumericalsim ulationmethod,theflowstructurearoundasemi closedgirderandtheinducementoftheinducementofVIVwereinvestigated.Theresultsshowthat,at+3°and+5°windattackangle,themaingirderhasverticalandtorsionalvortexvibrationandtwoVIVregionsappear.Generally,themaximumverticalam plitudevalueatthesecondVIVregionisobviouslylarger.TheverticalVIVperformanceat+5°windat tackangleisincreasedabout119%comparedwiththatat+3°windattackangle.ThemaximumverticalVIVamplitudesvarylinearlywithScrutonnumber.ThehandrailandwindattackangleeffectarethemaincausesoftheVIVforthiskindofmaingirder.Thesemi closedsectionformhasafurtheramplificationeffectontheVIVofmaingirder.Theseresultsmayprovidereferenceforthedesignofthecross sectionmaingirdersofthiskind.Keywords:Vortex inducedvibration;Semi closedgirder;Amplificationeffect;Windtunneltest 随着我国桥梁建造技术水平的提高,桥梁向更纤细、更轻柔方向发展。
箱桁梁断面斜拉桥涡振性能及抑振措施的研究

箱桁梁断面斜拉桥涡振性能及抑振措施的研究冯丛;华旭刚;胡腾飞;陈强;陈政清【摘要】T he cable-stayed Dongting Lake railway bridge under construction was case-studied in this paper. A finite element modeling of the cable-stayed bridge with box-truss composite girder and its vortex-induced vibration were analyzed. T hree finite element schemes for modeling box-truss girder of the bridge,namely the spatial beam model ( SBM) ,spatial plate-beam model( SPBM ) and spatial shellmodel( SSM ) ,were compared in terms of modal frequency,equivalent mass and mass moment of inertia per unit length. It shows that the results from the SPBM and the SSM are basically the same,while the SBM can't accurately produce the equivalent mass unit length girder for some higher-order lateral modes. T he vortex-induce vibration of the box-truss composite girder was tested in wind tunnel by flexibly mounted rigid sectional model tests. T he results indicate that this cross-section type may experience large-amplitude vertical vortex-induced vibrations at wind attack angle of -3°,which is caused by the vortex shedding at the leading edge of the box-girder part of the cross-section. T he effects of aerodynamic appendix for suppression of vortex-induced vibrations w ere studied and it is found that tw o stabilizers beneath the open orthotropic deck dramatically reduce the vibration amplitude. T he vibration amplitude is within the limit given in design specification when the height of stabilizers is half of the box-girder height; and the vortex-inducedvibrations completely diminish when the height of stabilizers is the sameas the box-girder height.%以在建的洞庭湖铁路三塔斜拉桥为工程背景,分析了箱桁断面斜拉桥主梁的建模方法以及涡激共振性能。
流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理研究

流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理研究随着工程领域的不断发展,对于水工结构的设计和研究也越来越受到重视。
而在水工结构中,流线型闭口箱梁是一种常见的结构形式,它具有较好的结构性能和抗涡流能力,因而被广泛应用于各种水工工程中。
在一些特定情况下,流线型闭口箱梁也会出现涡振现象,对结构稳定性和安全性产生不良影响。
对于流线型闭口箱梁抑制涡振机理的研究具有十分重要的意义。
本文旨在对流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理进行深入研究,为相关水工工程的设计和施工提供可靠依据。
涡振是指流体在某一特定条件下产生的一种不稳定运动现象,它表现为结构受流体激励时产生的迅速振动。
在水工结构中,涡振现象往往会造成结构的破坏和破裂,对于结构的稳定性和安全性构成威胁。
而在一些情况下,流线型闭口箱梁也会出现涡振现象,特别是在流速较大或者横向流速变化较大的情况下。
研究流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理具有重要的工程应用价值。
流线型闭口箱梁抑流板的设计和应用也是目前水工工程领域的研究热点之一。
抑流板可以通过改变水流的流动特性,减小局部湍流的影响,提高结构的稳定性。
对于抑流板对涡振现象的影响进行深入研究,将对提高水工结构的设计和施工水平具有积极的促进作用。
1. 流线型闭口箱梁的结构特点流线型闭口箱梁是一种流体力学中的重要研究对象,它的结构特点为截面封闭、流线形状和流道的曲折排列。
由于其结构的特殊性,流线型闭口箱梁在水工结构中具有较好的抗流涡能力。
当流速较大或者流场复杂时,流线型闭口箱梁也会出现涡振现象。
2. 抑流板的作用原理抑流板是一种用于改变水流流向和流速分布的装置,它可以通过改变流体激振的作用力和方向,减小结构的振动幅度,从而抑制涡振现象的发生。
在流线型闭口箱梁中,合理设计和设置抑流板可以有效地提高结构的抗涡能力,减小结构的振动幅度。
为了深入研究流线型闭口箱梁抑流板抑制涡振机理,本文采用数值模拟的方法对其进行了模拟研究。
通过建立流线型闭口箱梁的数学模型和水流动力学模型,对抑流板的尺寸、形状和布置进行合理设计。
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( 同济大学 土木工程 防灾 国家重点 实验室 , 桥梁结构抗风技术 交通行业重点实验室 , 上海
摘 要 :基于大比例节段模型风洞测振、 测压试验及计算流体力学( C o m p u t a t i o n a l F l u i d D y n a m i c , C F D ) 方法进行中
Vo r t e x . i nd uc e d r e s o na n c e c ha r a c t e r i s t i c s a nd a nt i - v i b r a t i o n me a s u r e s ’m e c ha ni s m o f c e n t r a l - s l o t t e d bo x g i r de r s Y ANG T 饥 g,ZHOU Zh i 一 o ng
一
致 的卓越频率。对改进断面进行大比例节段模型涡振风洞试验 , 并与原型断面结果对 比, 证实其为有效 的抑振措施 。
关键词 :涡振 ; 机理研究 ; C F D; 中央开槽箱梁 ; 检修车轨道 ; 大 比例节段模型试验
中 图分 类 号 :U 4 4 8 . 2 7 文 献 标 志 码 :A D O I : 1 0 . 1 3 4 6 5 / j . c n k i . j v s . 2 0 1 5 . 1 0 . 0 1 3
道向主梁 中心线偏移一定距离方案 , 使上游断面流过梁底的高速气流在底板 内侧转角处不受 检修 车轨道影 响 , 气流分离 点
延后 , 开槽区域连续旋涡脱 落现象消失。主梁断面表面静态测压试验结果显示 , 此时气流沿粱体外形能平稳过渡 , 无 明显 流 动分 离现象 , 上游断面底板内侧转角处负压值不会产生剧烈突变 。上 、 下游断 面整 个内腹板 的脉 动压力减小 、 能量分散 , 无
Abs t r a c t: To s t ud y v o r t e x ‘ i nd u c e d r e s o n a n c e c ha r a c t e is r t i c s a n d a n t i v i b r a t i o n me a s u r e s ’me c ha ni s m O f c e n t r a l —
l a r g e — s c le a s e c t i o na l mo d e 1 . Th e t e s t r e s u l t s i n di c a t e d t ha t i t i s t h e ma i n t e n a n c e r a i l s l o c a t e d i ns i de a e r o d y n a mi c
振 第3 4卷第 1 0期
动
与
冲
击
Vo 1 . 3 4 No . 1 O 2 O 1 5
J OURNAL O ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ VI BRATI ON AND S HOCK
中 央 开 槽 箱 梁涡 激 共 振 特 性 及 抑 振 措 施 机 理 研 究
杨 婷 ,周志勇
2 0 0 0 9 2 )
央开槽箱梁涡激共振特性及抑振措施 机理研究 。以芜湖长江公路二桥为例进行大 比例节段模型风洞试验 。结果显示 , 位
于气动敏感位置 内侧检修 车轨道是诱 发涡激共 振原因 。C F D数值模拟表 明, 流过上游断面底板 的气 流遭 遇内侧检修 车轨
道阻挡 , 会加大上游断面尾流死水区宽度 , 开槽 区域产生连续旋涡脱落现象 , 主导主梁断面涡振发生 。提 出将 内侧检修 车轨
s u s c e p t i b l e s i t e s t h a t c a u s e t h e v o r t e x — i n d u c e d v i b r a t i o n o f t h e b id r g e .C F D n u me i r c a l s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o we d t h a t t h e
s l o t t e d b o x g i r d e r s ,t h e l a r g e — s c a l e s e c t i o n a l mo d e l v i b r a t i o n me a s u r e me n t ,p r e s s u r e me a s u r e me n t a n d C F D we r e e mp l o y e d .A l o n g - s p a n c a b l e ・ s t a y e d b i r d g e o v e r Ya n g t z e R i v e r w a s t a k e n a s a n e x a mp l e t o c o n d u c t w i n d t u n n e l t e s t s o f
( S t a t e K e y L a b o r a t o r y f o r D i s a s t e r R e d u c t i o n i n C i v i l E n g i n e e i r n g , T r a n s p o  ̄I n d u s t y r K e y L a b o r a t o r y or f Wi n d R e s i s t a n c e T e c h n i q u e i n B i r d g e E n g i n e e r i n g , T o n  ̄i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 , C h i n a )